WO2023195269A1 - Blowing agent, foaming resin composition, polyurea resin foam, and production method for polyurea resin foam - Google Patents

Blowing agent, foaming resin composition, polyurea resin foam, and production method for polyurea resin foam Download PDF

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裕貴 川島
和起 河野
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Abstract

A blowing agent for obtaining a polyurea resin foam containing polyurea that has repeating units represented by general formula (I), said blowing agent including a reaction product (a2) of carbon dioxide and a cyclic amine compound (a1). (In formula (I), R1 is a divalent hydrocarbon group having a cyclic structure that may have a substituent, and R2 is a divalent hydrocarbon group that may have a substituent.)

Description

発泡剤、発泡性樹脂組成物、ポリウレア樹脂系発泡体、及びポリウレア樹脂系発泡体の製造方法Foaming agent, foamable resin composition, polyurea resin foam, and method for producing polyurea resin foam
 本発明は、発泡剤、発泡性樹脂組成物、ポリウレア樹脂系発泡体、及びポリウレア樹脂系発泡体の製造方法に関する。 The present invention relates to a blowing agent, a foamable resin composition, a polyurea resin foam, and a method for producing a polyurea resin foam.
 ポリウレア樹脂は、ポリイソシアネートとポリアミンとの化学反応で生成されるウレア結合を有する樹脂化合物であり、防水性、耐薬品性、耐摩耗性、耐熱性、防食性、速乾性、環境安全性等に優れている。ポリウレア樹脂は、例えば、合成皮革、人工皮革、接着剤、塗料等の各種分野で幅広く利用されている。
 また、ポリウレア樹脂を発泡させることにより、ポリウレア樹脂に断熱性、遮音性、軽量性等の機能を付与することも検討されている。
 ポリウレア樹脂系発泡体に関する技術としては、例えば、特許文献1及び2に記載のものが挙げられる。
Polyurea resin is a resin compound with urea bonds produced by a chemical reaction between polyisocyanate and polyamine, and has properties such as waterproofness, chemical resistance, abrasion resistance, heat resistance, corrosion resistance, quick drying, and environmental safety. Are better. Polyurea resins are widely used in various fields such as synthetic leather, artificial leather, adhesives, and paints.
Further, it is also being considered to provide polyurea resin with functions such as heat insulation, sound insulation, and lightness by foaming the polyurea resin.
Examples of techniques related to polyurea resin foams include those described in Patent Documents 1 and 2.
 特許文献1には、イソシアヌレート構造を有し、イソシアヌレート化率が25~50%であるポリウレア発泡体が、優れた難燃性と燃焼時の保形性を有し、湿熱環境下における経時劣化を抑制でき、塗工時の被着体への接着性に優れ、接炎してもクラックが入りにくく、かつ、接炎による炭化が表面から深部へ進行しにくいことが記載されている。 Patent Document 1 discloses that a polyurea foam having an isocyanurate structure and an isocyanurate rate of 25 to 50% has excellent flame retardancy and shape retention during combustion, and has excellent flame retardancy and shape retention during combustion, and is resistant to aging in a moist heat environment. It is described that it can suppress deterioration, has excellent adhesion to adherends during coating, is resistant to cracking even when exposed to flame, and is difficult to cause carbonization to progress from the surface to the deep part due to exposure to flame.
 特許文献2には、イソシアネート成分;イソシアネート反応性成分;発泡触媒及び/又はゲル化触媒から選ばれ、N-(3-ジメチルアミノプロピル)-N,N-ジイソプロパノールアミンを含んでなる触媒;特定のアミン成分;を含み、該アミン成分の合計量が0.05重量%~0.50重量%である組成物が、ホルムアルデヒドの放出が低減されたポリウレアフォームを製造できることが記載されている。 Patent Document 2 describes an isocyanate component; an isocyanate-reactive component; a catalyst selected from a foaming catalyst and/or a gelling catalyst and comprising N-(3-dimethylaminopropyl)-N,N-diisopropanolamine; It is described that a composition comprising: an amine component; the total amount of the amine component being from 0.05% to 0.50% by weight can produce polyurea foams with reduced formaldehyde emissions.
特許第6925554号公報Patent No. 6925554 特開2019-206712号公報JP2019-206712A
 従来、発泡体を得るためには発泡剤が必要であり、より高い発泡性を得るためには、大量の発泡体を使用し、廃棄する必要があった。一方、ポリウレア樹脂の原料として用いられるポリアミンは、二酸化炭素を吸収することができるため、廃棄される二酸化炭素を吸収する材料として有用である。
 本発明は、環境負荷を低減でき、発泡性が向上したポリウレア樹脂系発泡体の新規な製造方法、並びに、該製造方法に用いる発泡剤及び発泡性樹脂組成物、並びに、発泡性が向上したポリウレア樹脂系発泡体を提供するものである。
Conventionally, a blowing agent is required to obtain a foam, and in order to obtain higher foamability, a large amount of foam needs to be used and discarded. On the other hand, polyamines used as raw materials for polyurea resins can absorb carbon dioxide, and therefore are useful as materials for absorbing waste carbon dioxide.
The present invention provides a novel method for producing a polyurea resin foam that can reduce environmental impact and has improved foamability, a blowing agent and a foamable resin composition used in the production method, and a polyurea resin foam that has improved foamability. The present invention provides a resin foam.
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、環状アミン化合物と二酸化炭素との反応物を、ポリウレア樹脂系発泡体を得るための発泡剤として使用することにより、環境負荷の大きい従来の発泡剤の使用量を減らすことができ、ポリウレア樹脂系発泡体の製造時における環境負荷を低減できることを見出した。更に、前記反応物を、ポリウレア樹脂系発泡体を得るための発泡剤として使用することにより、得られるポリウレア樹脂系発泡体の発泡性を向上できることを見出した。このように本発明者らは、本発明を完成させた。また、前記反応物は、環境中の二酸化炭素を吸収して製造することができることからも環境負荷の低減に資する。 The present inventors have made extensive studies to solve the above problems. As a result, by using the reaction product of a cyclic amine compound and carbon dioxide as a blowing agent to obtain polyurea resin foam, it is possible to reduce the amount of conventional blowing agents that have a large environmental impact, and It has been found that the environmental impact during the production of resin foam can be reduced. Furthermore, it has been found that by using the above-mentioned reactant as a blowing agent for obtaining a polyurea resin foam, the foamability of the resulting polyurea resin foam can be improved. In this way, the present inventors completed the present invention. Furthermore, since the reactant can be produced by absorbing carbon dioxide in the environment, it also contributes to reducing environmental load.
 すなわち、本発明によれば、以下に示す発泡剤、発泡性樹脂組成物、ポリウレア樹脂系発泡体、及びポリウレア樹脂系発泡体の製造方法が提供される。 That is, according to the present invention, the following blowing agent, foamable resin composition, polyurea resin foam, and method for producing a polyurea resin foam are provided.
[1]下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリウレアを含有するポリウレア樹脂系発泡体を得るための発泡剤であって、
 環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素との反応物(a2)を含む発泡剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

(式(I)中、R1は、置換基を有していてもよい環状構造を有する2価の炭化水素基であり、R2は、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である。)
[2]前記環状アミン化合物(a1)を23℃、50%RHの空気環境下、1週間静置したときの、下記式で算出される前記環状アミン化合物(a1)の質量増加率が10質量%以上50質量%以下である、前記[1]に記載の発泡剤。
 環状アミン化合物(a1)の質量増加率[質量%]=100×環状アミン化合物(a1)の質量増加量(g)/(環状アミン化合物(a1)の質量(g)+環状アミン化合物(a1)の質量増加量(g))
[3]前記環状アミン化合物(a1)が第一級炭素原子に結合したアミノ基を有する、前記[1]又は[2]に記載の発泡剤。
[4]前記環状アミン化合物(a1)の環状構造が5員環及び6員環から選択される少なくとも一種を含む、前記[1]~[3]のいずれかに記載の発泡剤。
[5]前記環状アミン化合物(a1)のアミノ基の数が2以上6以下である、前記[1]~[4]のいずれかに記載の発泡剤。
[6]前記環状アミン化合物(a1)がキシリレンジアミン及びその誘導体、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体、リモネンジアミン及びその誘導体、並びにイソホロンジアミン及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種を含む、前記[1]~[5]のいずれかに記載の発泡剤。
[7]前記反応物(a2)中の水分量が50質量%以下である、前記[1]~[6]のいずれかに記載の発泡剤。
[8]環状アミン化合物(a1)由来の部分と二酸化炭素由来の部分のモル比[環状アミン化合物(a1)/二酸化炭素]が、70/30~30/70である、前記[1]~[7]のいずれかに記載の発泡剤。
[9]前記ポリウレア中の前記一般式(I)で表される繰り返し単位の含有量が、50質量%以上である、前記[1]~[8]のいずれかに記載の発泡剤。
[10]環状アミン化合物(a1)を、二酸化炭素濃度が0.01体積%以上10体積%以下の気体に接触させて、環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素を反応させる方法によって製造される、前記[1]~[9]のいずれかに記載の発泡剤。
[11]ポリウレア樹脂系発泡体を得るための発泡性樹脂組成物であって、前記[1]~[10]のいずれかに記載の発泡剤(A)と、ポリイソシアネート化合物(B)と、を含む発泡性樹脂組成物。
[12]前記ポリイソシアネート化合物(B)はイソシアネート基を2つ以上有する化合物を含む、前記[11]に記載の発泡性樹脂組成物。
[13]前記発泡剤(A)以外の発泡剤の含有量が5質量%以下である、前記[11]又は[12]に記載の発泡性樹脂組成物。
[14]前記発泡性樹脂組成物中の前記発泡剤(A)の含有量が、前記ポリイソシアネート化合物(B)中のイソシアネート基数に対する前記発泡剤(A)中のアミノ基数の比(前記アミノ基数/前記イソシアネート基数)が0.5以上1.5以下となる量である、前記[11]~[13]のいずれかに記載の発泡性樹脂組成物。
[15]ポリイソシアネート化合物(B)が、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、及び4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)からなる群より選択される少なくとも一種である、前記[11]~[14]のいずれかに記載の発泡性樹脂組成物。
[12]前記[11]~[15]のいずれかに記載の発泡性樹脂組成物を発泡成形してなるポリウレア樹脂系発泡体。
[13]前記[11]~[15]のいずれかに記載の発泡性樹脂組成物を発泡成形する工程を含むポリウレア樹脂系発泡体の製造方法。
[1] A blowing agent for obtaining a polyurea resin foam containing polyurea having a repeating unit represented by the following general formula (I),
A blowing agent containing a reaction product (a2) of a cyclic amine compound (a1) and carbon dioxide.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

(In formula (I), R 1 is a divalent hydrocarbon group having a cyclic structure that may have a substituent, and R 2 is a divalent hydrocarbon group that may have a substituent. It is a hydrogen group.)
[2] When the cyclic amine compound (a1) is allowed to stand for one week in an air environment of 23°C and 50% RH, the mass increase rate of the cyclic amine compound (a1) calculated by the following formula is 10 mass % or more and 50% by mass or less, the blowing agent according to [1] above.
Mass increase rate [mass%] of cyclic amine compound (a1) = 100 x mass increase amount (g) of cyclic amine compound (a1) / (mass (g) of cyclic amine compound (a1) + cyclic amine compound (a1) mass increase (g))
[3] The blowing agent according to [1] or [2] above, wherein the cyclic amine compound (a1) has an amino group bonded to a primary carbon atom.
[4] The blowing agent according to any one of [1] to [3] above, wherein the cyclic structure of the cyclic amine compound (a1) includes at least one type selected from a 5-membered ring and a 6-membered ring.
[5] The blowing agent according to any one of [1] to [4] above, wherein the number of amino groups in the cyclic amine compound (a1) is 2 or more and 6 or less.
[6] The cyclic amine compound (a1) contains at least one selected from the group consisting of xylylenediamine and its derivatives, bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives, limonenediamine and its derivatives, and isophoronediamine and its derivatives. The blowing agent according to any one of [1] to [5] above.
[7] The blowing agent according to any one of [1] to [6] above, wherein the amount of water in the reactant (a2) is 50% by mass or less.
[8] The above-mentioned [1] to [2], wherein the molar ratio of the moiety derived from the cyclic amine compound (a1) and the moiety derived from carbon dioxide [cyclic amine compound (a1)/carbon dioxide] is 70/30 to 30/70. 7].
[9] The blowing agent according to any one of [1] to [8] above, wherein the content of the repeating unit represented by the general formula (I) in the polyurea is 50% by mass or more.
[10] Produced by a method in which the cyclic amine compound (a1) is brought into contact with a gas having a carbon dioxide concentration of 0.01% by volume or more and 10% by volume or less, and the cyclic amine compound (a1) and carbon dioxide are reacted. The blowing agent according to any one of [1] to [9] above.
[11] A foamable resin composition for obtaining a polyurea resin foam, comprising the blowing agent (A) according to any one of [1] to [10] above, a polyisocyanate compound (B), A foamable resin composition containing.
[12] The foamable resin composition according to [11], wherein the polyisocyanate compound (B) includes a compound having two or more isocyanate groups.
[13] The foamable resin composition according to [11] or [12], wherein the content of a blowing agent other than the blowing agent (A) is 5% by mass or less.
[14] The content of the blowing agent (A) in the foamable resin composition is determined by the ratio of the number of amino groups in the blowing agent (A) to the number of isocyanate groups in the polyisocyanate compound (B) (the number of amino groups). / number of isocyanate groups) is 0.5 or more and 1.5 or less, the foamable resin composition according to any one of [11] to [13].
[15] The polyisocyanate compound (B) is at least one selected from the group consisting of isophorone diisocyanate (IPDI), 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI). , the foamable resin composition according to any one of [11] to [14] above.
[12] A polyurea resin foam obtained by foam-molding the foamable resin composition according to any one of [11] to [15] above.
[13] A method for producing a polyurea resin foam, comprising the step of foam-molding the foamable resin composition according to any one of [11] to [15] above.
 本発明によれば、環境負荷を低減でき、発泡性が向上したポリウレア樹脂系発泡体の新規な製造方法、並びに、該製造方法に用いる発泡剤及び発泡性樹脂組成物、並びに、発泡性が向上したポリウレア樹脂系発泡体を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a novel method for producing a polyurea resin foam that reduces environmental impact and has improved foamability, a blowing agent and a foamable resin composition used in the production method, and an improved foamability. A polyurea resin foam can be provided.
 本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明の内容を限定しない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。本実施形態において、好ましいとされている規定は任意に採用することができ、好ましいもの同士の組み合わせはより好ましいといえる。本実施形態において、「XX~YY」の記載は、「XX以上YY以下」を意味する。 A mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as "this embodiment") will be described in detail. The present embodiment below is an illustration for explaining the present invention, and does not limit the content of the present invention. The present invention can be implemented with appropriate modifications within the scope of its gist. In this embodiment, the preferred regulations can be arbitrarily adopted, and a combination of preferred regulations can be said to be more preferable. In the present embodiment, the description “XX to YY” means “XX or more and YY or less”.
[発泡剤(発泡剤(A))]
 本発明の発泡剤(本項で説明する発泡剤は、後述の発泡性樹脂組成物に含まれる発泡剤(A)と同じである。)は、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリウレアを含有するポリウレア樹脂系発泡体を得るための発泡剤であって、環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素との反応物(a2)を含む発泡剤である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

(式(I)中、R1は、置換基を有していてもよい環状構造を有する2価の炭化水素基であり、R2は、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である。)
 本発明の発泡剤によれば、環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素との反応物(a2)を、ポリウレア樹脂系発泡体を成形するための発泡剤として使用することにより、環境負荷を低減しつつ、発泡性が向上したポリウレア樹脂系発泡体を得ることができる。
[Blowing agent (Blowing agent (A))]
The blowing agent of the present invention (the blowing agent explained in this section is the same as the blowing agent (A) contained in the foamable resin composition described below) is a repeating unit represented by the following general formula (I). This is a blowing agent for obtaining a polyurea resin foam containing a polyurea having the following properties, and the blowing agent contains a reaction product (a2) of a cyclic amine compound (a1) and carbon dioxide.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

(In formula (I), R 1 is a divalent hydrocarbon group having a cyclic structure that may have a substituent, and R 2 is a divalent hydrocarbon group that may have a substituent. It is a hydrogen group.)
According to the blowing agent of the present invention, by using the reaction product (a2) of a cyclic amine compound (a1) and carbon dioxide as a blowing agent for molding a polyurea resin foam, the environmental load can be reduced. At the same time, a polyurea resin foam with improved foamability can be obtained.
 本発明によれば、環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素との反応物(a2)を含み、発泡性が向上したポリウレア樹脂系発泡体を得ることができる。その理由は定かではないが、以下のように考えられる。
 環状アミン化合物(a1)は比較的二酸化炭素を保持する能力が高く、吸水性が低いため、樹脂を成形するときの加熱により、環状アミン化合物と二酸化炭素が生成する。このとき、十分な量の二酸化炭素が発泡に寄与するため、発泡性が向上したポリウレア樹脂系発泡体が得られると考えられる。また、環状アミン化合物(a1)は二酸化炭素を保持する能力が高いため、環境中の二酸化炭素を吸収することができ、その他の発泡剤の使用も減らせるため、環境負荷も低減できる。
According to the present invention, it is possible to obtain a polyurea resin foam containing a reaction product (a2) of a cyclic amine compound (a1) and carbon dioxide and having improved foamability. Although the reason is not certain, it is thought to be as follows.
Since the cyclic amine compound (a1) has a relatively high ability to retain carbon dioxide and low water absorption, the cyclic amine compound and carbon dioxide are generated by heating when molding the resin. At this time, since a sufficient amount of carbon dioxide contributes to foaming, it is thought that a polyurea resin foam with improved foaming properties can be obtained. Further, since the cyclic amine compound (a1) has a high ability to retain carbon dioxide, it can absorb carbon dioxide in the environment, and the use of other blowing agents can also be reduced, so that the environmental load can also be reduced.
 環状アミン化合物(a1)は、二酸化炭素との反応性及び発泡性をより向上させる観点から、第一級炭素原子に結合したアミノ基を有することが好ましい。このようなアミノ基は立体障害が小さく、二酸化炭素を吸収しやすいと考えられる。
 環状アミン化合物(a1)は、環状構造を有するアミン化合物である。環状アミン化合物(a1)の環状構造としては、例えば、脂環式炭化水素構造、芳香族炭化水素構造、環の中にヘテロ原子を含む複素環式構造等が挙げられ、二酸化炭素との反応性及び発泡性をより向上させる観点から、脂環式炭化水素構造及び芳香族炭化水素構造から選択される少なくとも一種の構造を含むことが好ましく、脂環式炭化水素構造を含むことがより好ましい。
 ここで、本実施形態において、脂環式炭化水素構造とは、芳香族性を有しない飽和又は不飽和の炭素と水素からなる環状構造のことをいい、環の中にヘテロ原子を含む複素環式構造は除かれる。また、複素環構造とは、環を構成する原子の中にヘテロ原子を含む環構造のことをいう。
 環状アミン化合物(a1)は、シス体、トランス体、シス体とトランス体との混合物のいずれであってもよい。
The cyclic amine compound (a1) preferably has an amino group bonded to a primary carbon atom from the viewpoint of further improving reactivity with carbon dioxide and foaming properties. It is thought that such an amino group has little steric hindrance and easily absorbs carbon dioxide.
The cyclic amine compound (a1) is an amine compound having a cyclic structure. The cyclic structure of the cyclic amine compound (a1) includes, for example, an alicyclic hydrocarbon structure, an aromatic hydrocarbon structure, a heterocyclic structure containing a heteroatom in the ring, etc., and has a high reactivity with carbon dioxide. And from the viewpoint of further improving foaming properties, it is preferable that at least one structure selected from an alicyclic hydrocarbon structure and an aromatic hydrocarbon structure is included, and it is more preferable that an alicyclic hydrocarbon structure is included.
Here, in this embodiment, the alicyclic hydrocarbon structure refers to a cyclic structure consisting of saturated or unsaturated carbon and hydrogen that does not have aromaticity, and is a heterocyclic structure containing a heteroatom in the ring. Formula structures are removed. Further, the term "heterocyclic structure" refers to a ring structure containing a heteroatom among the atoms constituting the ring.
The cyclic amine compound (a1) may be a cis form, a trans form, or a mixture of a cis form and a trans form.
 環状アミン化合物(a1)の環状構造は、二酸化炭素との反応性及び発泡性をより向上させる観点から、5員環及び6員環から選択される少なくとも一種を含むことが好ましく、6員環を含むことがより好ましい。
 また、環状アミン化合物(a1)は、二酸化炭素との反応性及び発泡性をより向上させる観点から、環状構造を1つ有することが好ましい。すなわち、環状アミン化合物(a1)は単環式化合物であることが好ましい。
 環状アミン化合物(a1)の脂環式炭化水素構造としては、例えばシクロプロパン環、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環等が挙げられる。上記の環構造の中でも、シクロペンタン環、シクロヘキサン環が好ましく、シクロヘキサン環がより好ましく、1,3-置換のシクロヘキサン環が更に好ましい。
The cyclic structure of the cyclic amine compound (a1) preferably contains at least one type selected from a 5-membered ring and a 6-membered ring, from the viewpoint of further improving the reactivity with carbon dioxide and foaming property. It is more preferable to include.
Moreover, it is preferable that the cyclic amine compound (a1) has one cyclic structure from the viewpoint of further improving the reactivity with carbon dioxide and the foaming property. That is, the cyclic amine compound (a1) is preferably a monocyclic compound.
Examples of the alicyclic hydrocarbon structure of the cyclic amine compound (a1) include a cyclopropane ring, a cyclobutane ring, a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, a cycloheptane ring, and a cyclooctane ring. Among the above ring structures, a cyclopentane ring and a cyclohexane ring are preferred, a cyclohexane ring is more preferred, and a 1,3-substituted cyclohexane ring is even more preferred.
 環状アミン化合物(a1)のアミノ基の数は、二酸化炭素との反応性、硬化性及び発泡性をより向上させる観点から、好ましくは2以上であり、そして、好ましくは6以下、より好ましくは4以下、更に好ましくは3以下、更に好ましくは2である。
 また、アミノ基としては、二酸化炭素との反応性、硬化性及び発泡性をより向上させる観点から、窒素-水素結合を有するアミノ基が好ましく、第一級アミノ基及び第二級アミノ基からなる群から選択される少なくとも一種のアミノ基がより好ましく、第一級アミノ基が更に好ましい。
The number of amino groups in the cyclic amine compound (a1) is preferably 2 or more, and preferably 6 or less, more preferably 4, from the viewpoint of further improving the reactivity with carbon dioxide, curability, and foamability. The number is preferably 3 or less, and even more preferably 2.
In addition, as the amino group, an amino group having a nitrogen-hydrogen bond is preferable from the viewpoint of further improving the reactivity with carbon dioxide, curability, and foaming property, and is composed of a primary amino group and a secondary amino group. At least one type of amino group selected from the group is more preferred, and a primary amino group is even more preferred.
 環状アミン化合物(a1)は、好ましくはo-キシリレンジアミン及びその誘導体、m-キシリレンジアミン及びその誘導体、p-キシリレンジアミン及びその誘導体、並びに下記式(II)で示される化合物から選択される少なくとも一種である。 The cyclic amine compound (a1) is preferably selected from o-xylylenediamine and its derivatives, m-xylylenediamine and its derivatives, p-xylylenediamine and its derivatives, and the compound represented by the following formula (II). There is at least one type of
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

 上記式(II)中、R3~R6はそれぞれ独立に水素原子、又はアミノ基、シアノ基、フェニル基、水酸基及びカルボキシ基から選択される少なくとも一種の置換基を有していてもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基を示し、R7~R12はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基を示し、x及びyはそれぞれ独立に0以上6以下の整数を表し、x+yは1以上6以下であり、p及びqはそれぞれ独立に0以上4以下の整数であり、p及びqの少なくとも一方が1以上である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

In the above formula (II), R 3 to R 6 are each independently a hydrogen atom, or a carbon which may have at least one substituent selected from an amino group, a cyano group, a phenyl group, a hydroxyl group, and a carboxy group. Represents a hydrocarbon group having a number of 1 or more and 10 or less, R 7 to R 12 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 or more and 4 or less carbon atoms, and x and y each independently represent an integer of 0 or more and 6 or less , x+y is 1 or more and 6 or less, p and q are each independently an integer of 0 or more and 4 or less, and at least one of p and q is 1 or more.
 R3~R6は、それぞれ独立に、水素原子、又はアミノ基、シアノ基、フェニル基、水酸基及びカルボキシ基から選択される少なくとも一種の置換基を有していてもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基であり、好ましくは水素原子、又はアミノ基、シアノ基及びフェニル基から選択される少なくとも一種の置換基を有していてもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基であり、より好ましくは水素原子、又はアミノ基、シアノ基及びフェニル基から選択される少なくとも一種の置換基を有していてもよい炭素数1以上4以下のアルキル基であり、更に好ましくは水素原子、又はアミノ基及びシアノ基から選択される少なくとも一種の置換基を有していてもよい炭素数1以上4以下のアルキル基であり、より更に好ましくは水素原子、又はアミノ基及びシアノ基から選択される少なくとも一種の置換基を有していてもよい炭素数2以上4以下のアルキル基であり、より更に好ましくは水素原子である。
 R3~R6の炭化水素基の炭素数は、それぞれ独立に、1以上であり、好ましくは2以上である。そして10以下であり、好ましくは5以下であり、より好ましくは4以下であり、更に好ましくは3以下である。
R 3 to R 6 each independently have a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 10, which may have at least one substituent selected from an amino group, a cyano group, a phenyl group, a hydroxyl group, and a carboxy group. is a hydrocarbon group, preferably a hydrogen atom, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms that may have at least one substituent selected from an amino group, a cyano group, and a phenyl group, More preferably a hydrogen atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms that may have at least one substituent selected from an amino group, a cyano group, and a phenyl group, and even more preferably a hydrogen atom, or An alkyl group having 1 to 4 carbon atoms that may have at least one substituent selected from an amino group and a cyano group, and even more preferably a hydrogen atom, or a hydrogen atom, or an amino group and a cyano group. It is an alkyl group having 2 or more and 4 or less carbon atoms which may have at least one substituent, and even more preferably a hydrogen atom.
The number of carbon atoms in the hydrocarbon groups R 3 to R 6 is each independently 1 or more, preferably 2 or more. And it is 10 or less, preferably 5 or less, more preferably 4 or less, and still more preferably 3 or less.
 R7~R12は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1以上4以下の炭化水素基であり、好ましくは水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基であり、より好ましくは水素原子又は炭素数1以上3以下のアルキル基であり、更に好ましくは水素原子又はメチル基であり、更に好ましくは水素原子である。
 R7~R12の炭化水素基の炭素数は、それぞれ独立に、1以上4以下であり、好ましくは1又は2であり、より好ましくは1である。
R 7 to R 12 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. It is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and even more preferably a hydrogen atom.
The number of carbon atoms in the hydrocarbon groups R 7 to R 12 is each independently from 1 to 4, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
 p及びqは、それぞれ独立に、0以上、好ましくは1以上であり、そして4以下、好ましくは2以下、より好ましくは1である。ただし、p及びqの少なくとも一方が1以上である。 p and q are each independently 0 or more, preferably 1 or more, and 4 or less, preferably 2 or less, and more preferably 1. However, at least one of p and q is 1 or more.
 x及びyは、それぞれ独立に、0以上6以下の整数を表し、x+yは1以上6以下である。二酸化炭素吸収量及び発泡性をより向上させる観点から、x+yは、好ましくは2以上、より好ましくは3以上、更に好ましくは4以上であり、二酸化炭素吸収量及び発泡性をより向上させる観点から、好ましくは5以下、より好ましくは4である。すなわち、脂環式炭化水素構造は5員環又は6員環であることが好ましく、6員環であることがより好ましい。x+yが4の場合、好ましくはxが1であり、yが3である。 x and y each independently represent an integer of 0 or more and 6 or less, and x+y is 1 or more and 6 or less. From the viewpoint of further improving the carbon dioxide absorption amount and foamability, x+y is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and still more preferably 4 or more, and from the viewpoint of further improving the carbon dioxide absorption amount and foamability, Preferably it is 5 or less, more preferably 4. That is, the alicyclic hydrocarbon structure is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, more preferably a 6-membered ring. When x+y is 4, preferably x is 1 and y is 3.
 環状アミン化合物(a1)は、二酸化炭素との反応性、硬化性及び発泡性をより向上させる観点から、キシリレンジアミン及びその誘導体、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体、リモネンジアミン及びその誘導体、イソホロンジアミン及びその誘導体、2,5-ビスアミノメチルフラン及びその誘導体、並びに、2,5-ビス(アミノメチル)テトラヒドロフラン及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましく、キシリレンジアミン及びその誘導体、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体、リモネンジアミン及びその誘導体、並びにイソホロンジアミン及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種を含むことがより好ましく、キシリレンジアミン及びその誘導体、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体、並びにイソホロンジアミン及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種が更に好ましく、キシリレンジアミン及びその誘導体、並びにビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも一種を含むことがより更に好ましい。
 環状アミン化合物(a1)としては、二酸化炭素との反応性、硬化性及び発泡性をより向上させる観点から、キシリレンジアミン及びその誘導体、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体、リモネンジアミン及びその誘導体、イソホロンジアミン及びその誘導体、2,5-ビスアミノメチルフラン及びその誘導体、並びに、2,5-ビス(アミノメチル)テトラヒドロフラン及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種が好ましく、キシリレンジアミン及びその誘導体、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体、リモネンジアミン及びその誘導体、並びにイソホロンジアミン及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種がより好ましく、キシリレンジアミン及びその誘導体、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体、並びにイソホロンジアミン及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種が更に好ましく、キシリレンジアミン及びその誘導体、並びにビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも一種がより更に好ましい。
The cyclic amine compound (a1) is xylylenediamine and its derivatives, bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives, limonenediamine and its derivatives, from the viewpoint of further improving the reactivity with carbon dioxide, curability and foaming property. It preferably contains at least one selected from the group consisting of isophorone diamine and its derivatives, 2,5-bisaminomethylfuran and its derivatives, and 2,5-bis(aminomethyl)tetrahydrofuran and its derivatives, and xylylene diamine and its derivatives are preferably included. More preferably, it contains at least one selected from the group consisting of amines and derivatives thereof, bis(aminomethyl)cyclohexane and derivatives thereof, limonenediamine and derivatives thereof, and isophoronediamine and derivatives thereof, xylylenediamine and derivatives thereof, More preferred is at least one selected from the group consisting of bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives, and isophoronediamine and its derivatives, and more preferably from the group consisting of xylylenediamine and its derivatives, and bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives. It is even more preferable to include at least one selected one.
Examples of the cyclic amine compound (a1) include xylylene diamine and its derivatives, bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives, limonenediamine and its derivatives, from the viewpoint of further improving the reactivity with carbon dioxide, curability, and foaming property. , isophoronediamine and its derivatives, 2,5-bisaminomethylfuran and its derivatives, and 2,5-bis(aminomethyl)tetrahydrofuran and its derivatives, and xylylenediamine and At least one selected from the group consisting of derivatives thereof, bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives, limonenediamine and its derivatives, and isophoronediamine and its derivatives is more preferable, and xylylenediamine and its derivatives, bis(aminomethyl) At least one selected from the group consisting of cyclohexane and its derivatives, and isophoronediamine and its derivatives is more preferred, and at least one selected from the group consisting of xylylene diamine and its derivatives, and bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives. is even more preferred.
 キシリレンジアミン及びその誘導体としては、o-キシリレンジアミン及びその誘導体、m-キシリレンジアミン及びその誘導体、並びにp-キシリレンジアミン及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも一種が挙げられ、好ましくはm-キシリレンジアミン及びその誘導体、並びにp-キシリレンジアミン及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも一種であり、より好ましくはm-キシリレンジアミン及びその誘導体である。
 ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体としては、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体、並びにtrans-1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも一種が挙げられ、好ましくは1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体である。
Examples of xylylene diamine and its derivatives include at least one selected from the group consisting of o-xylylene diamine and its derivatives, m-xylylene diamine and its derivatives, and p-xylylene diamine and its derivatives, and preferably is at least one selected from the group consisting of m-xylylene diamine and its derivatives, p-xylylene diamine and its derivatives, and more preferably m-xylylene diamine and its derivatives.
Examples of bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives include 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives, 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives, and trans-1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives. At least one selected from the group consisting of methyl)cyclohexane and its derivatives is mentioned, and 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives are preferred.
 これらのなかでも、環状アミン化合物(a1)は、二酸化炭素との反応性及び発泡性をより向上させる観点から、好ましくはm-キシリレンジアミン及びその誘導体、並びに1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体からなる群より選択される少なくとも一種であり、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体が更に好ましい。 Among these, the cyclic amine compound (a1) is preferably m-xylylenediamine and its derivatives, and 1,3-bis(aminomethyl) from the viewpoint of further improving reactivity with carbon dioxide and foaming property. It is at least one selected from the group consisting of cyclohexane and its derivatives, and 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives are more preferred.
 ここで、上記各種アミンの誘導体としては、例えば、アミノ基の水素原子のうちの少なくとも1つが、アミノ基、シアノ基及びフェニル基からなる群から選択される少なくとも一種の置換基を有していてもよい炭素数1以上10以下の炭化水素基、好ましくはアミノ基、シアノ基及びフェニル基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基を有していてもよい炭素数1以上4以下のアルキル基、より好ましくはアミノ基及びシアノ基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基を有していてもよい炭素数1以上4以下のアルキル基、更に好ましくはアミノ基及びシアノ基からなる群より選択される少なくとも一種の置換基を有していてもよい炭素数2以上4以下のアルキル基で置換された化合物が挙げられる。
 また、上記各種アミンの誘導体としては、例えば、環状構造の水素原子のうちの少なくとも一部が炭素数1以上4以下の炭化水素基、好ましくは炭素数1以上3以下のアルキル基、より好ましくはメチル基又はエチル基、更に好ましくメチル基で置換された化合物が挙げられる。
 上記のように、環状アミン化合物(a1)としては、アミン(1級アミン)が好ましい。すなわち、環状アミン化合物(a1)は、二酸化炭素との反応性及び発泡性をより向上させる観点から、好ましくはキシリレンジアミン、及びビス(アミノメチル)シクロヘキサンからなる群より選択される少なくとも一種である。
 キシリレンジアミンとしては、o-キシリレンジアミン、m-キシリレンジアミン及びp-キシリレンジアミンからなる群より選択される少なくとも一種が挙げられ、好ましくはm-キシリレンジアミン及びp-キシリレンジアミンからなる群より選択される少なくとも一種であり、更に好ましくはm-キシリレンジアミンである。
 ビス(アミノメチル)シクロヘキサンとしては、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、及びtrans-1,4-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンからなる群より選択される少なくとも一種が挙げられ、好ましくは1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンである。
Here, as the above-mentioned various amine derivatives, for example, at least one of the hydrogen atoms of the amino group has at least one substituent selected from the group consisting of an amino group, a cyano group, and a phenyl group. a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may have at least one substituent selected from the group consisting of an amino group, a cyano group, and a phenyl group; group, more preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may have at least one substituent selected from the group consisting of an amino group and a cyano group, and even more preferably a group consisting of an amino group and a cyano group. Examples include compounds substituted with an alkyl group having 2 or more and 4 or less carbon atoms, which may have at least one substituent selected from the following.
Further, as the derivatives of the above-mentioned various amines, for example, at least a part of the hydrogen atoms in the cyclic structure are hydrocarbon groups having 1 to 4 carbon atoms, preferably alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably Examples include compounds substituted with a methyl group or an ethyl group, more preferably a methyl group.
As mentioned above, the cyclic amine compound (a1) is preferably an amine (primary amine). That is, the cyclic amine compound (a1) is preferably at least one selected from the group consisting of xylylene diamine and bis(aminomethyl)cyclohexane from the viewpoint of further improving reactivity with carbon dioxide and foaming properties. .
Examples of the xylylene diamine include at least one selected from the group consisting of o-xylylene diamine, m-xylylene diamine and p-xylylene diamine, preferably m-xylylene diamine and p-xylylene diamine. At least one selected from the group consisting of m-xylylenediamine, and more preferably m-xylylenediamine.
Bis(aminomethyl)cyclohexane is selected from the group consisting of 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane, 1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane, and trans-1,4-bis(aminomethyl)cyclohexane. 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane is preferred.
 これらのなかでも、環状アミン化合物(a1)は、二酸化炭素との反応性及び発泡性をより向上させる観点から、好ましくはm-キシリレンジアミン及び1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンからなる群より選択される少なくとも一種であり、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサンが更に好ましい。 Among these, the cyclic amine compound (a1) is preferably a group consisting of m-xylylene diamine and 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane from the viewpoint of further improving reactivity with carbon dioxide and foaming property. 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane is more preferred.
 これらの環状アミン化合物(a1)は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 These cyclic amine compounds (a1) can be used alone or in combination of two or more.
 以下の方法で測定される、環状アミン化合物(a1)の二酸化炭素最大解離温度は、二酸化炭素の解離性を向上させ、発泡性を向上させる観点から、好ましくは200℃以下であり、より好ましくは180℃以下であり、更に好ましくは160℃以下であり、より更に好ましくは150℃以下であり、より更に好ましくは140℃以下であり、より更に好ましくは135℃以下であり、より更に好ましくは130℃以下である。上記二酸化炭素最大解離温度の下限値は特に限定されないが、例えば40℃以上である。
(方法)
 二酸化炭素を吸収させた環状アミン化合物(a1)を、昇温速度10℃/分で23℃から250℃まで加熱し、二酸化炭素の脱離に伴う吸熱量が最大になる温度を測定し、この温度を二酸化炭素最大解離温度とする。ここで、二酸化炭素を吸収させた環状アミン化合物(a1)は、例えば、環状アミン化合物(a1)5mmolを23℃、50%RHの空気中に24時間静置することにより調製することができる。
The maximum carbon dioxide dissociation temperature of the cyclic amine compound (a1), measured by the following method, is preferably 200°C or less, more preferably The temperature is 180°C or lower, more preferably 160°C or lower, even more preferably 150°C or lower, even more preferably 140°C or lower, even more preferably 135°C or lower, even more preferably 130°C or lower. below ℃. The lower limit of the carbon dioxide maximum dissociation temperature is not particularly limited, but is, for example, 40°C or higher.
(Method)
The cyclic amine compound (a1) that has absorbed carbon dioxide is heated from 23°C to 250°C at a heating rate of 10°C/min, and the temperature at which the amount of heat absorbed due to the desorption of carbon dioxide is maximum is measured. The temperature is taken as the carbon dioxide maximum dissociation temperature. Here, the cyclic amine compound (a1) that has absorbed carbon dioxide can be prepared, for example, by leaving 5 mmol of the cyclic amine compound (a1) in air at 23° C. and 50% RH for 24 hours.
 環状アミン化合物(a1)の酸解離定数(pKa)は、二酸化炭素吸収量及び発泡性をより向上させる観点から、好ましくは8.0以上であり、より好ましくは8.5以上であり、更に好ましくは9.0以上である。そして二酸化炭素の解離性を向上させ、発泡性をより向上させる観点から、好ましくは12.0以下であり、より好ましくは11.5以下であり、更に好ましくは11.0以下である。
 環状アミン化合物(a1)の酸解離定数は、酸塩基適定法に基づく下記測定方法により求められる値である。
(1)環状アミン化合物(a1)0.2gを精製水30mLに溶解する。
(2)上記(1)により得られた溶液を、電位差自動滴定装置(例えば京都電子工業株式会社製、AT-610)を用いて、0.1規定過塩素酸-酢酸溶液で滴定することにより酸解離定数(pKa)を算出する。
 なお、測定時の温度は、25±2℃とする。
The acid dissociation constant (pKa) of the cyclic amine compound (a1) is preferably 8.0 or more, more preferably 8.5 or more, and even more preferably is 9.0 or higher. From the viewpoint of improving carbon dioxide dissociation properties and further improving foamability, it is preferably 12.0 or less, more preferably 11.5 or less, and still more preferably 11.0 or less.
The acid dissociation constant of the cyclic amine compound (a1) is a value determined by the following measuring method based on the acid-base suitability method.
(1) Dissolve 0.2 g of cyclic amine compound (a1) in 30 mL of purified water.
(2) By titrating the solution obtained in (1) above with a 0.1 N perchloric acid-acetic acid solution using an automatic potentiometric titrator (for example, AT-610, manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd.). Calculate the acid dissociation constant (pKa).
Note that the temperature during measurement is 25±2°C.
 環状アミン化合物(a1)の分子量は、二酸化炭素を解離させる際の熱処理時の重量減少を抑制する観点から、好ましくは110以上であり、より好ましくは120以上であり、更に好ましくは130以上である。そして、二酸化炭素吸収量及び発泡性をより向上させる観点から、好ましくは250以下であり、より好ましくは200以下であり、更に好ましくは180以下である。 The molecular weight of the cyclic amine compound (a1) is preferably 110 or more, more preferably 120 or more, and still more preferably 130 or more, from the viewpoint of suppressing weight loss during heat treatment when dissociating carbon dioxide. . From the viewpoint of further improving carbon dioxide absorption and foamability, it is preferably 250 or less, more preferably 200 or less, and even more preferably 180 or less.
 以下の方法で測定される環状アミン化合物(a1)の最大吸熱温度は、二酸化炭素を解離させる際の熱処理時の重量減少を抑制する観点から、好ましくは130℃以上であり、より好ましくは140℃以上であり、更に好ましくは150℃以上である。そして、二酸化炭素吸収量及び発泡性をより向上させる観点から、好ましくは260℃以下であり、より好ましくは230℃以下であり、更に好ましくは210℃以下であり、より更に好ましくは190℃以下である。
(方法)
 環状アミン化合物(a1)を、昇温速度10℃/分で23℃から350℃まで加熱し、アミン化合物(a1)の揮発に伴う吸熱量が最大になる温度を測定し、この温度をアミン化合物(a1)の最大吸熱温度とする。
The maximum endothermic temperature of the cyclic amine compound (a1) measured by the following method is preferably 130°C or higher, more preferably 140°C from the viewpoint of suppressing weight loss during heat treatment when dissociating carbon dioxide. The temperature is above, and more preferably 150°C or above. From the viewpoint of further improving carbon dioxide absorption and foamability, the temperature is preferably 260°C or lower, more preferably 230°C or lower, even more preferably 210°C or lower, even more preferably 190°C or lower. be.
(Method)
The cyclic amine compound (a1) is heated from 23°C to 350°C at a heating rate of 10°C/min, the temperature at which the amount of heat absorbed due to the volatilization of the amine compound (a1) is maximum is measured, and this temperature is determined as the temperature of the amine compound. (a1) is the maximum endothermic temperature.
 環状アミン化合物(a1)のアミン価は、二酸化炭素吸収量及び発泡性をより向上させる観点から、好ましくは400mgKOH/g以上であり、より好ましくは500mgKOH/g以上であり、更に好ましくは600mgKOH/g以上であり、より更に好ましくは650mgKOH/g以上であり、より更に好ましくは700mgKOH/g以上でありである。そして好ましくは1500mgKOH/g以下であり、より好ましくは1400mgKOH/g以下であり、更に好ましくは1300mgKOH/g以下、より更に好ましくは1100mgKOH/g以下であり、より更に好ましくは1000mgKOH/g以下であり、より更に好ましくは850mgKOH/g以下である。アミン価とは、化合物中のアミンの量を示し、化合物1g量を中和するのに要する酸と当量の水酸化カリウム(KOH)のmg数をいう。
 アミン価はJIS K7237-1995に準じて、下記方法により測定することができる。
(1)環状アミン化合物(a1)0.1gを酢酸20mLに溶解する。
(2)上記(1)により得られた溶液を、電位差自動滴定装置(例えば京都電子工業株式会社製、AT-610)を用いて、0.1規定過塩素酸-酢酸溶液で滴定することによりアミン価を算出する。
The amine value of the cyclic amine compound (a1) is preferably 400 mgKOH/g or more, more preferably 500 mgKOH/g or more, and even more preferably 600 mgKOH/g, from the viewpoint of further improving carbon dioxide absorption and foaming properties. It is more preferably 650 mgKOH/g or more, and even more preferably 700 mgKOH/g or more. And preferably it is 1500 mgKOH/g or less, more preferably 1400 mgKOH/g or less, still more preferably 1300 mgKOH/g or less, even more preferably 1100 mgKOH/g or less, even more preferably 1000 mgKOH/g or less, Even more preferably it is 850 mgKOH/g or less. The amine value indicates the amount of amine in the compound, and refers to the number of mg of potassium hydroxide (KOH) equivalent to the acid required to neutralize 1 g of the compound.
The amine value can be measured by the following method according to JIS K7237-1995.
(1) Dissolve 0.1 g of cyclic amine compound (a1) in 20 mL of acetic acid.
(2) By titrating the solution obtained in (1) above with a 0.1 N perchloric acid-acetic acid solution using an automatic potentiometric titrator (for example, AT-610, manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd.). Calculate the amine value.
 環状アミン化合物(a1)を23℃、50%RHの空気環境下、1週間静置したときの、下記式で算出される環状アミン化合物(a1)の質量増加率は、発泡性をより向上させる観点から、好ましくは10質量%以上であり、より好ましくは15質量%以上であり、更に好ましくは18質量%以上であり、より更に好ましくは20質量%以上であり、より更に好ましくは23質量%以上である。そして、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは45質量%以下であり、更に好ましくは40質量%以下であり、より更に好ましくは30質量%以下であり、より更に好ましくは28質量%以下である。
 環状アミン化合物(a1)の質量増加率[質量%]=100×環状アミン化合物(a1)の質量増加量(g)/(環状アミン化合物(a1)の質量(g)+環状アミン化合物(a1)の質量増加量(g))
 環状アミン化合物(a1)の質量増加率は、具体的には実施例に記載の方法により測定できる。
When the cyclic amine compound (a1) is left standing for one week in an air environment of 23 ° C. and 50% RH, the mass increase rate of the cyclic amine compound (a1) calculated by the following formula further improves foaming properties. From this point of view, it is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, even more preferably 18% by mass or more, even more preferably 20% by mass or more, even more preferably 23% by mass. That's all. The amount is preferably 50% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, even more preferably 40% by mass or less, even more preferably 30% by mass or less, even more preferably 28% by mass or less. It is.
Mass increase rate [mass%] of cyclic amine compound (a1) = 100 x mass increase amount (g) of cyclic amine compound (a1) / (mass (g) of cyclic amine compound (a1) + cyclic amine compound (a1) mass increase (g))
The mass increase rate of the cyclic amine compound (a1) can be specifically measured by the method described in Examples.
 本発明の発泡剤は、例えば、環状アミン化合物(a1)を、二酸化炭素を含む気体に接触させて、環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素を反応させることにより得ることができる。すなわち、好ましい本発明の発泡剤の製造方法は、環状アミン化合物(a1)を、二酸化炭素を含む気体に接触させて、環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素を反応させる。 The blowing agent of the present invention can be obtained, for example, by bringing the cyclic amine compound (a1) into contact with a gas containing carbon dioxide and reacting the cyclic amine compound (a1) with carbon dioxide. That is, in a preferred method for producing a blowing agent of the present invention, the cyclic amine compound (a1) is brought into contact with a gas containing carbon dioxide to cause the cyclic amine compound (a1) and carbon dioxide to react.
 二酸化炭素を含む気体は、二酸化炭素単体でもよく、二酸化炭素と不活性ガスとの混合物でもよい。二酸化炭素を含む気体として空気を用いることが簡便であり、好ましい。ここで「不活性ガス」とは、後述のポリウレア樹脂系発泡体を得る際の反応に影響を与えないガスのことをいう。
 二酸化炭素を含む気体の二酸化炭素濃度は、0.01体積%以上10体積%以下の気体に接触させることにより、環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素を反応させて反応物(a2)を得る工程を更に含むことが好ましい。すなわち、本発明の発泡剤は、環状アミン化合物(a1)を、二酸化炭素濃度が0.01体積%以上10体積%以下の気体に接触させて、環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素を反応させる方法によって製造される発泡剤であることが好ましい。
 前記二酸化炭素濃度は、好ましくは0.01体積%以上であり、より好ましくは0.02体積%以上であり、更に好ましくは0.03体積%以上であり、そして、好ましくは10体積%以下であり、より好ましくは5体積%以下であり、更に好ましくは1体積%以下であり、より更に好ましくは0.5体積%以下であり、より更に好ましくは0.1体積%以下である。また、二酸化炭素濃度が0.01体積%以上10体積%以下の前記気体は空気であることが更に好ましい。
The gas containing carbon dioxide may be carbon dioxide alone or a mixture of carbon dioxide and an inert gas. It is convenient and preferable to use air as the gas containing carbon dioxide. Here, the term "inert gas" refers to a gas that does not affect the reaction when obtaining a polyurea resin foam, which will be described later.
A step of reacting the cyclic amine compound (a1) with carbon dioxide to obtain a reactant (a2) by contacting the gas containing carbon dioxide with a carbon dioxide concentration of 0.01% by volume or more and 10% by volume or less. It is preferable to further include. That is, the blowing agent of the present invention allows the cyclic amine compound (a1) to react with carbon dioxide by bringing the cyclic amine compound (a1) into contact with a gas having a carbon dioxide concentration of 0.01% by volume or more and 10% by volume or less. Preferably, the blowing agent is a blowing agent produced by a method.
The carbon dioxide concentration is preferably 0.01 volume% or more, more preferably 0.02 volume% or more, still more preferably 0.03 volume% or more, and preferably 10 volume% or less. It is more preferably 5% by volume or less, still more preferably 1% by volume or less, even more preferably 0.5% by volume or less, even more preferably 0.1% by volume or less. Moreover, it is more preferable that the gas having a carbon dioxide concentration of 0.01% by volume or more and 10% by volume or less is air.
 環状アミン化合物(a1)を、二酸化炭素を含む気体に接触させる方法には制限はないが、二酸化炭素を含む気体中に、環状アミン化合物(a1)を30℃以下で、撹拌又は振とうしながら、前記質量増加率が目的の範囲となるまで保存することが好ましい。環状アミン化合物(a1)を、二酸化炭素を含む気体に接触させるときの圧力には制限はないが、大気圧下又は加圧下で保存することが好ましく、大気圧下で保存することがより好ましい。
 二酸化炭素を含む気体に接触させる時間は、上記に示した温度、圧力、気体に含まれる二酸化炭素の量によって調節すればよいが、二酸化炭素を含む気体として空気を用い、大気圧下で保存する場合には、二酸化炭素を含む気体に接触させる時間は、好ましくは1時間以上であり、より好ましくは1日以上であり、更に好ましくは5日以上であり、より更に好ましくは10日以上であり、より更に好ましくは15日以上であり、より更に好ましくは30日以上である。上限には制限はないが、100日以下が好ましい。
There are no restrictions on the method of bringing the cyclic amine compound (a1) into contact with a gas containing carbon dioxide, but the cyclic amine compound (a1) may be brought into contact with a gas containing carbon dioxide at 30°C or lower while stirring or shaking. It is preferable to store the product until the mass increase rate falls within a desired range. There is no limit to the pressure at which the cyclic amine compound (a1) is brought into contact with a gas containing carbon dioxide, but it is preferably stored under atmospheric pressure or increased pressure, and more preferably stored under atmospheric pressure.
The time of contact with the gas containing carbon dioxide may be adjusted according to the temperature, pressure, and amount of carbon dioxide contained in the gas as shown above, but air is used as the gas containing carbon dioxide and stored under atmospheric pressure. In this case, the time of contact with the gas containing carbon dioxide is preferably 1 hour or more, more preferably 1 day or more, still more preferably 5 days or more, even more preferably 10 days or more. , even more preferably 15 days or more, even more preferably 30 days or more. Although there is no upper limit, it is preferably 100 days or less.
 環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素との反応物(a2)は、好ましくは、カルバミン酸、カルバミン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩から選択される少なくとも一種を含む。 The reaction product (a2) of the cyclic amine compound (a1) and carbon dioxide preferably contains at least one selected from carbamic acid, carbamate, carbonate, and hydrogen carbonate.
 本発明の発泡剤は、環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素との反応物(a2)であるため、上記のように塩を形成しているが、発泡剤に含まれる環状アミン化合物(a1)由来の部分と二酸化炭素由来の部分のモル比[アミン化合物(a1)/二酸化炭素]は、好ましくは70/30~30/70であり、より好ましくは60/40~40/60であり、更に好ましくは55/45~45/55である。
 前記反応物(a2)中の水分量は、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは15質量%以下であり、更に好ましくは10質量%以下であり、より更に好ましくは5質量%以下である。水分量が前記範囲であることで発泡性を向上させることができる。
 本発明の発泡剤は、前記のとおり、環状アミン化合物(a1)を、二酸化炭素を含む気体に接触させて得ることができるが、その際に水分を加えないことが好ましい。
Since the blowing agent of the present invention is a reaction product (a2) of a cyclic amine compound (a1) and carbon dioxide, it forms a salt as described above, but the cyclic amine compound (a1) contained in the blowing agent The molar ratio of the derived portion and the carbon dioxide derived portion [amine compound (a1)/carbon dioxide] is preferably 70/30 to 30/70, more preferably 60/40 to 40/60, and Preferably it is 55/45 to 45/55.
The water content in the reactant (a2) is preferably 50% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, even more preferably 10% by mass or less, even more preferably 5% by mass or less. be. When the moisture content is within the above range, foaming properties can be improved.
As described above, the blowing agent of the present invention can be obtained by contacting the cyclic amine compound (a1) with a gas containing carbon dioxide, but it is preferable not to add water at that time.
 本発明の発泡剤は、下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリウレアを含有するポリウレア樹脂系発泡体を得るための発泡剤である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

(式(I)中、R1は、置換基を有していてもよい環状構造を有する2価の炭化水素基であり、R2は、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である。)
The blowing agent of the present invention is a blowing agent for obtaining a polyurea resin foam containing polyurea having a repeating unit represented by the following general formula (I).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

(In formula (I), R 1 is a divalent hydrocarbon group having a cyclic structure that may have a substituent, and R 2 is a divalent hydrocarbon group that may have a substituent. It is a hydrogen group.)
 R1は、置換基を有していてもよい環状構造を有する2価の炭化水素基であり、環状アミン化合物(a1)に由来する炭化水素基である。すなわち、R1は、上述の環状アミン化合物(a1)から2つのアミノ基を除いた2価の基であり、R1を形成する好ましいアミン化合物も上述の環状アミン化合物(a1)と同様である。
 R1は、好ましくは炭素数6~20の炭化水素基であり、より好ましくは炭素数8~10の炭化水素基である。また、炭素及び水素のみからなることが好ましい。なかでも、好ましくはキシリレン基及びシクロヘキサンジイルビス(メチレン)基からなる群より選択される少なくとも一種である。
 キシリレン基としては、o-キシリレン基、m-キシリレン基及びp-キシリレン基からなる群より選択される少なくとも一種が挙げられ、好ましくはm-キシリレン基及びp-キシリレン基からなる群より選択される少なくとも一種であり、より好ましくはm-キシリレン基である。
 シクロヘキサンジイルビス(メチレン)基としては、好ましくはシクロヘキサン-1,3-ジイルビス(メチレン)基である。
 R2は、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基であり、ポリイソシアネート化合物(B)に由来する炭化水素基である。すなわち、R2は、後述のポリイソシアネート化合物(B)から2つのイソシアネート基を除いた2価の基であり、R2を形成する好ましいポリイソシアネート化合物も後述のポリイソシアネート化合物(B)と同様である。
 R2は、好ましくは炭素数6~20の炭化水素基であり、より好ましくは炭素数6~13の炭化水素基である。また、炭素及び水素のみからなることが好ましい。なかでも、好ましくは1,6-ヘキサメチレン基、4,4’-メチレンジフェニル基、及び3,3,5-トリメチルシクロヘキサン-1,3-ジイル(3-メチレン)基からなる群より選択される少なくとも一種である。
 なお、R1及びR2は、それぞれ1種類の2価の炭化水素基からなっていてもよいし、複数の2価の炭化水素基を含んでいてもよい。
R 1 is a divalent hydrocarbon group having a cyclic structure that may have a substituent, and is a hydrocarbon group derived from the cyclic amine compound (a1). That is, R 1 is a divalent group obtained by removing two amino groups from the above-mentioned cyclic amine compound (a1), and the preferred amine compound forming R 1 is also the same as the above-mentioned cyclic amine compound (a1). .
R 1 is preferably a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 8 to 10 carbon atoms. Moreover, it is preferable that it consists only of carbon and hydrogen. Among these, at least one type selected from the group consisting of a xylylene group and a cyclohexanediylbis(methylene) group is preferred.
Examples of the xylylene group include at least one selected from the group consisting of o-xylylene group, m-xylylene group and p-xylylene group, preferably selected from the group consisting of m-xylylene group and p-xylylene group. It is at least one type, and m-xylylene group is more preferable.
The cyclohexanediylbis(methylene) group is preferably a cyclohexane-1,3-diylbis(methylene) group.
R 2 is a divalent hydrocarbon group which may have a substituent, and is a hydrocarbon group derived from the polyisocyanate compound (B). That is, R 2 is a divalent group obtained by removing two isocyanate groups from the polyisocyanate compound (B) described below, and a preferable polyisocyanate compound forming R 2 is also the same as the polyisocyanate compound (B) described below. be.
R 2 is preferably a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 6 to 13 carbon atoms. Moreover, it is preferable that it consists only of carbon and hydrogen. Among these, it is preferably selected from the group consisting of 1,6-hexamethylene group, 4,4'-methylene diphenyl group, and 3,3,5-trimethylcyclohexane-1,3-diyl (3-methylene) group. At least one kind.
Note that R 1 and R 2 may each be composed of one type of divalent hydrocarbon group, or may contain a plurality of divalent hydrocarbon groups.
 前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリウレアは、前記一般式(I)で表される繰り返し単位以外の構造を有していてもよく、分岐構造や架橋構造を有していてもよい。前記ポリウレア中の前記一般式(I)で表される繰り返し単位の含有量は、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは60質量%以上であり、更に好ましくは70質量%以上であり、更に好ましくは80質量%以上であり、更に好ましくは90質量%以上であり、更に好ましくは95質量%以上であり、更に好ましくは98質量%以上であり、更に好ましくは99質量%以上であり、好ましくは100質量%以下である。前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリウレアは、前記一般式(I)で表される繰り返し単位のみからなっていてもよい。
 前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリウレアの主鎖におけるウレア結合と炭素原子の合計が、原子数換算で、好ましくは50%以上であり、より好ましくは60%以上であり、更に好ましくは70%以上であり、更に好ましくは80%以上であり、更に好ましくは90%以上であり、更に好ましくは95%以上であり、更に好ましくは98%以上であり、更に好ましくは99%以上であり、好ましくは100%以下である。前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリウレアの主鎖は、ウレア結合と炭素原子のみからなっていてもよい。
The polyurea having a repeating unit represented by the general formula (I) may have a structure other than the repeating unit represented by the general formula (I), and may have a branched structure or a crosslinked structure. Good too. The content of the repeating unit represented by the general formula (I) in the polyurea is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, still more preferably 70% by mass or more, More preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, still more preferably 98% by mass or more, still more preferably 99% by mass, Preferably it is 100% by mass or less. The polyurea having the repeating unit represented by the general formula (I) may consist only of the repeating unit represented by the general formula (I).
The total of urea bonds and carbon atoms in the main chain of the polyurea having the repeating unit represented by the general formula (I) is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, in terms of the number of atoms, More preferably 70% or more, still more preferably 80% or more, still more preferably 90% or more, even more preferably 95% or more, still more preferably 98% or more, still more preferably 99% or more, preferably 100% or less. The main chain of the polyurea having the repeating unit represented by the general formula (I) may consist only of urea bonds and carbon atoms.
[発泡性樹脂組成物]
 本発明の発泡性樹脂組成物は、ポリウレア樹脂系発泡体を得るための発泡性樹脂組成物であって、前記発泡剤(A)と、ポリイソシアネート化合物(B)と、を含む発泡性樹脂組成物である。すなわち、本発明の発泡性樹脂組成物は、前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリウレアを含有するポリウレア樹脂系発泡体を得るための発泡性樹脂組成物であって、環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素との反応物(a2)を含む発泡剤(A)と、ポリイソシアネート化合物(B)と、を含む発泡性樹脂組成物である。
 本発明の発泡性樹脂組成物によれば、発泡性が向上したポリウレア樹脂系発泡体を得ることができる。
[Foamable resin composition]
The foamable resin composition of the present invention is a foamable resin composition for obtaining a polyurea resin foam, and includes the foaming agent (A) and a polyisocyanate compound (B). It is a thing. That is, the foamable resin composition of the present invention is a foamable resin composition for obtaining a polyurea resin foam containing polyurea having a repeating unit represented by the general formula (I), This is a foamable resin composition containing a blowing agent (A) containing a reaction product (a2) of compound (a1) and carbon dioxide, and a polyisocyanate compound (B).
According to the foamable resin composition of the present invention, a polyurea resin foam with improved foamability can be obtained.
 本発明の発泡性樹脂組成物に含まれる発泡剤(A)は前記[発泡剤(発泡剤(A))]の項で説明した発泡剤と同じである。
 本発明の発泡性樹脂組成物には、発泡剤(A)以外の発泡剤が含まれていてもよいが、実質的に含まれないことが好ましい。発泡性樹脂組成物中の発泡剤(A)以外の発泡剤の含有量は、好ましくは5質量%以下であり、より好ましくは3質量%以下であり、更に好ましくは1質量%以下であり、より更に好ましくは0.5質量%以下であり、より更に好ましくは0.1質量%以下であり、より更に好ましくは0質量%であり、含まれないことがより更に好ましい。
 発泡剤(A)以外の発泡剤としては、例えば、クロロフルオロカーボン、フルオロカーボン等のフロン系のハロゲン含有炭化水素類;シクロペンタン等の脂環式炭化水素類;ジニトロペンタメチレンテトラミン、アゾジカルボンアミド、p,p’-オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等の有機系発泡剤;炭酸水素ナトリウム等の無機系発泡剤が挙げられる。
The blowing agent (A) contained in the foamable resin composition of the present invention is the same as the blowing agent explained in the section of [Blowing agent (Blowing agent (A))] above.
The foamable resin composition of the present invention may contain a blowing agent other than the blowing agent (A), but it is preferable that it is substantially not contained. The content of the blowing agent other than the blowing agent (A) in the foamable resin composition is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less, It is even more preferably 0.5% by mass or less, even more preferably 0.1% by mass or less, even more preferably 0% by mass, and even more preferably not contained.
Examples of blowing agents other than the blowing agent (A) include fluorocarbon-based halogen-containing hydrocarbons such as chlorofluorocarbons and fluorocarbons; alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane; dinitropentamethylenetetramine, azodicarbonamide, p , p'-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide, and other organic blowing agents; and inorganic blowing agents such as sodium hydrogen carbonate.
 発泡性樹脂組成物中の発泡剤(A)の含有量は、ポリイソシアネート化合物(B)中のイソシアネート基数に対する前記発泡剤(A)中のアミノ基数の比(前記アミノ基数/前記イソシアネート基数)が、好ましくは0.5以上1.5以下となる量である。ポリイソシアネート化合物(B)中のイソシアネート基数に対する前記発泡剤(A)中のアミノ基数の比(前記アミノ基数/前記イソシアネート基数)は、発泡性を向上させる観点から、好ましくは0.5以上であり、より好ましくは0.6以上であり、更に好ましくは0.7以上であり、より更に好ましくは0.8以上であり、より更に好ましくは0.9以上である。同様の観点から、好ましくは1.5以下であり、より好ましくは1.4以下であり、更に好ましくは1.3以下であり、より更に好ましくは1.2以下であり、より更に好ましくは1.1以下である。 The content of the blowing agent (A) in the foamable resin composition is determined by the ratio of the number of amino groups in the blowing agent (A) to the number of isocyanate groups in the polyisocyanate compound (B) (number of amino groups/number of isocyanate groups). , preferably 0.5 or more and 1.5 or less. The ratio of the number of amino groups in the foaming agent (A) to the number of isocyanate groups in the polyisocyanate compound (B) (number of amino groups/number of isocyanate groups) is preferably 0.5 or more from the viewpoint of improving foamability. , more preferably 0.6 or more, still more preferably 0.7 or more, even more preferably 0.8 or more, even more preferably 0.9 or more. From the same viewpoint, it is preferably 1.5 or less, more preferably 1.4 or less, even more preferably 1.3 or less, even more preferably 1.2 or less, even more preferably 1 .1 or less.
<ポリイソシアネート化合物(B)>
 ポリイソシアネート化合物(B)は、イソシアネート基を2つ以上有する化合物を含んでいれば、特に限定されず、従来公知のものを使用できる。ポリイソシアネート化合物(A)は、好ましくはイソシアネート基を2つ以上有する化合物である。
 イソシアネート基を2個有するジイソシアネート化合物としては、例えば、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル、1,5-オクチレンジイソシアネート等の脂肪族イソシアネート化合物;4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ノルボルネンジイソシアネート、水添トリレンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソプロピリデンビス(4-シクロヘキシルイソシアネート)、ダイマー酸ジイソシアネート等の脂環式イソシアネート化合物;2,4-もしくは2,6-トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5-ナフチレンジイソシアネート、p-もしくはm-キシリレンジイソシアネート(XDI)、トリジンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、ジフェニルスルホンジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、テトラメチル-m-キシリレンジイソシアネート等の芳香族イソシアネート化合物等が挙げられる。
 イソシアネート基を3個以上有するイソシアネート化合物としては、例えば、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリイソシアネートフェニルチオフォスフェート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート(ポリメリックMDI)、HDIやTDIのトリマーであるイソシアヌレート変性体、ビウレット変性体等が挙げられる。
 イソシアネート化合物(B)は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
<Polyisocyanate compound (B)>
The polyisocyanate compound (B) is not particularly limited as long as it contains a compound having two or more isocyanate groups, and conventionally known compounds can be used. The polyisocyanate compound (A) is preferably a compound having two or more isocyanate groups.
Examples of diisocyanate compounds having two isocyanate groups include 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, methylene diisocyanate, isopropylene diisocyanate, lysine diisocyanate, lysine diisocyanate methyl ester, Aliphatic isocyanate compounds such as 1,5-octylene diisocyanate; 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), norbornene diisocyanate, hydrogenated tolylene diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, isopropylidene bis(4-cyclohexyl isocyanate) ), alicyclic isocyanate compounds such as dimer acid diisocyanate; 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,5-naphthylene diisocyanate, p- Or aromatic isocyanate compounds such as m-xylylene diisocyanate (XDI), toridine diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, diphenyl ether diisocyanate, diphenylsulfone diisocyanate, dianisidine diisocyanate, and tetramethyl-m-xylylene diisocyanate.
Examples of isocyanate compounds having three or more isocyanate groups include triphenylmethane triisocyanate, triisocyanate phenylthiophosphate, polymethylene polyphenylene polyisocyanate (polymeric MDI), isocyanurate modified products that are trimers of HDI and TDI, and biuret modified products. Examples include the body.
The isocyanate compound (B) can be used alone or in combination of two or more.
 これらの中でも、ポリイソシアネート化合物(B)としては、イソシアネート基を2つ有するジイソシアネートが好ましく、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)がより好ましく、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)が更に好ましく、イソホロンジイソシアネート(IPDI)がより更に好ましい。つまり、ポリイソシアネート化合物(B)は、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、及び4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)からなる群より選択される少なくとも一種がより好ましく、イソホロンジイソシアネート(IPDI)及び1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)からなる群より選択される少なくとも一種が更に好ましく、イソホロンジイソシアネート(IPDI)がより更に好ましい。 Among these, diisocyanates having two isocyanate groups are preferable as the polyisocyanate compound (B), such as isophorone diisocyanate (IPDI), 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI). is more preferred, isophorone diisocyanate (IPDI) and 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI) are even more preferred, and isophorone diisocyanate (IPDI) is even more preferred. That is, the polyisocyanate compound (B) is more preferably at least one selected from the group consisting of isophorone diisocyanate (IPDI), 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI). , isophorone diisocyanate (IPDI), and 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), and isophorone diisocyanate (IPDI) is even more preferred.
 発泡性樹脂組成物には、さらに、充填材、可塑剤等の改質成分、揺変剤等の流動調整成分、顔料、レベリング剤、粘着付与剤、エラストマー微粒子、硬化促進剤、整泡剤、化学発泡剤等のその他の成分を用途に応じて含有させてもよい。
 また、発泡性樹脂組成物には、溶媒を含んでいてもよいが、溶媒は実質的に含まないことが好ましい。溶媒を含まないことで、環境調和性が高く、簡便に発泡体を得ることができる。
 ただし、本発明の効果を有効に得る観点から、発泡性樹脂組成物中の発泡剤(A)及びポリイソシアネート化合物(B)の合計含有量は、本発明に係る発泡性樹脂組成物に含まれる全固形分を100質量%としたとき、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは60質量%以上であり、更に好ましくは70質量%以上であり、更に好ましくは80質量%以上であり、更に好ましくは90質量%以上であり、更に好ましくは95質量%以上であり、更に好ましくは98質量%以上であり、更に好ましくは99質量%以上であり、同様の観点から、好ましくは100質量%以下である。
The foamable resin composition further contains fillers, modifying components such as plasticizers, flow adjusting components such as thixotropic agents, pigments, leveling agents, tackifiers, elastomer fine particles, curing accelerators, foam stabilizers, Other components such as chemical blowing agents may be included depending on the application.
Moreover, although the foamable resin composition may contain a solvent, it is preferable that the foamable resin composition does not substantially contain the solvent. Since it does not contain a solvent, it is highly environmentally friendly and can be easily obtained as a foam.
However, from the viewpoint of effectively obtaining the effects of the present invention, the total content of the blowing agent (A) and the polyisocyanate compound (B) in the foamable resin composition is the same as that contained in the foamable resin composition according to the present invention. When the total solid content is 100% by mass, it is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, still more preferably 70% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more, More preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, still more preferably 98% by mass or more, still more preferably 99% by mass or more, and from the same point of view, preferably 100% by mass. It is as follows.
<発泡性樹脂組成物の調製方法>
 発泡性樹脂組成物の調製方法には特に制限はなく、発泡剤(A)、ポリイソシアネート化合物(B)及び必要に応じ他の成分を公知の方法及び装置を用いて混合し、製造することができる。
<Method for preparing foamable resin composition>
There are no particular restrictions on the method for preparing the foamable resin composition, and it can be produced by mixing the foaming agent (A), the polyisocyanate compound (B), and other components as necessary using known methods and equipment. can.
[ポリウレア樹脂系発泡体及びポリウレア樹脂系発泡体の製造方法]
 本発明のポリウレア樹脂系発泡体は、前述した本発明に係る発泡性樹脂組成物を発泡成形してなる。したがって、本発明のポリウレア樹脂系発泡体は、前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリウレアを含有する。本発明のポリウレア樹脂系発泡体に含有される前記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリウレアは、前記[発泡剤(発泡剤(A))]の項で説明したものと同一であり、好ましい範囲も同一である。
 本発明のポリウレア樹脂系発泡体は、前記発泡性樹脂組成物を発泡成形してなるものであれば、製造方法には制限はないが、好ましいポリウレア樹脂系発泡体の製造方法は、前記発泡性樹脂組成物を発泡成形する工程を含む。
[Polyurea resin foam and method for producing polyurea resin foam]
The polyurea resin foam of the present invention is formed by foam-molding the foamable resin composition according to the present invention described above. Therefore, the polyurea resin foam of the present invention contains polyurea having a repeating unit represented by the general formula (I). The polyurea having the repeating unit represented by the general formula (I) contained in the polyurea resin foam of the present invention is the same as that explained in the section of [Blowing agent (Blowing agent (A))] above. The preferred ranges are also the same.
The method for producing the polyurea resin foam of the present invention is not limited as long as it is formed by foam molding the foamable resin composition, but the preferred method for producing the polyurea resin foam is It includes a step of foam-molding the resin composition.
 発泡性樹脂組成物を発泡する工程では、例えば、発泡性樹脂組成物を加熱することにより、反応物(a2)(発泡剤(A))からアミン化合物(a1)及び二酸化炭素を生成させ、二酸化炭素により発泡性樹脂組成物を発泡させるとともに、生成したアミン化合物(a1)及びポリイソシアネート化合物(B)の反応により発泡性樹脂組成物を硬化させる。このような方法により、ポリウレア樹脂系発泡体が得られる。 In the step of foaming the foamable resin composition, for example, by heating the foamable resin composition, the amine compound (a1) and carbon dioxide are generated from the reactant (a2) (foaming agent (A)), and carbon dioxide is generated. While foaming the foamable resin composition with carbon, the foamable resin composition is cured by the reaction of the generated amine compound (a1) and polyisocyanate compound (B). A polyurea resin foam can be obtained by such a method.
 発泡性樹脂組成物を発泡する工程における加熱温度及び加熱時間は適宜選択できるが、反応速度及び生産性、並びに原料の分解等を防止する観点からは、好ましくは50~250℃であり、より好ましくは100~200℃であり、更に好ましくは120~180℃である。また反応時間は、好ましくは10分間~12時間であり、より好ましくは15分間~4時間である。
 また、発泡性樹脂組成物を発泡する工程における圧力は適宜選択できるが、大気圧下で発泡することが好ましい。
The heating temperature and heating time in the step of foaming the foamable resin composition can be selected as appropriate, but from the viewpoint of reaction rate, productivity, and prevention of decomposition of raw materials, etc., it is preferably 50 to 250 ° C., and more preferably. is 100 to 200°C, more preferably 120 to 180°C. The reaction time is preferably 10 minutes to 12 hours, more preferably 15 minutes to 4 hours.
Further, although the pressure in the step of foaming the foamable resin composition can be selected as appropriate, foaming is preferably performed under atmospheric pressure.
 本発明に係るポリウレア樹脂系発泡体の製造方法では、発泡性樹脂組成物を発泡する工程の前に、アミン化合物(a1)を、二酸化炭素を含む気体に接触させることにより、アミン化合物(a1)と二酸化炭素を反応させて反応物(a2)を得る工程を更に含むことが好ましい。 In the method for producing a polyurea resin foam according to the present invention, before the step of foaming the foamable resin composition, the amine compound (a1) is brought into contact with a gas containing carbon dioxide. It is preferable to further include a step of reacting the reaction product with carbon dioxide to obtain the reactant (a2).
 二酸化炭素を含む気体は、二酸化炭素単体でもよく、二酸化炭素と不活性ガスとの混合物でもよい。二酸化炭素を含む気体として空気を用いることが簡便であり、好ましい。ここで「不活性ガス」とは、後述のポリウレア樹脂系発泡体を得る際の反応に影響を与えないガスのことをいう。
 二酸化炭素を含む気体の二酸化炭素濃度は、0.01体積%以上10体積%以下の気体に接触させることにより、アミン化合物(a1)と二酸化炭素を反応させて反応物(a2)を得る工程を更に含むことが好ましい。
 前記二酸化炭素濃度は、好ましくは0.01体積%以上であり、より好ましくは0.02体積%以上であり、更に好ましくは0.03体積%以上であり、そして、好ましくは10体積%以下であり、より好ましくは5体積%以下であり、更に好ましくは1体積%以下であり、より更に好ましくは0.5体積%以下であり、より更に好ましくは0.1体積%以下である。また、二酸化炭素濃度が0.01体積%以上10体積%以下の前記気体は空気であることが更に好ましい。
The gas containing carbon dioxide may be carbon dioxide alone or a mixture of carbon dioxide and an inert gas. It is convenient and preferable to use air as the gas containing carbon dioxide. Here, the term "inert gas" refers to a gas that does not affect the reaction when obtaining a polyurea resin foam, which will be described later.
The carbon dioxide concentration of the gas containing carbon dioxide is determined by the step of reacting the amine compound (a1) and carbon dioxide to obtain the reactant (a2) by contacting the gas with a carbon dioxide concentration of 0.01% by volume or more and 10% by volume or less. It is preferable to further include.
The carbon dioxide concentration is preferably 0.01 volume% or more, more preferably 0.02 volume% or more, still more preferably 0.03 volume% or more, and preferably 10 volume% or less. It is more preferably 5% by volume or less, still more preferably 1% by volume or less, even more preferably 0.5% by volume or less, even more preferably 0.1% by volume or less. Moreover, it is more preferable that the gas having a carbon dioxide concentration of 0.01% by volume or more and 10% by volume or less is air.
 アミン化合物(a1)を、二酸化炭素を含む気体に接触させる方法には制限はないが、二酸化炭素を含む気体中に、アミン化合物(a1)を30℃以下、撹拌又は振とうしながら、前記質量増加率が目的の範囲となるまで保存することが好ましい。アミン化合物(a1)を、二酸化炭素を含む気体に接触させるときの圧力には制限はないが、大気圧下又は加圧下で保存することが好ましく、大気圧下で保存することがより好ましい。 There are no restrictions on the method of bringing the amine compound (a1) into contact with a gas containing carbon dioxide, but the mass of the amine compound (a1) is brought into contact with a gas containing carbon dioxide at 30°C or less while stirring or shaking. It is preferable to preserve it until the rate of increase falls within the desired range. Although there is no restriction on the pressure at which the amine compound (a1) is brought into contact with a gas containing carbon dioxide, it is preferably stored under atmospheric pressure or under increased pressure, and more preferably stored under atmospheric pressure.
 アミン化合物(a1)と二酸化炭素との反応物(a2)は、好ましくは、カルバミン酸、カルバミン酸塩、炭酸塩、炭酸水素塩から選択される少なくとも一種を含む。 The reaction product (a2) of the amine compound (a1) and carbon dioxide preferably contains at least one selected from carbamic acid, carbamate, carbonate, and hydrogen carbonate.
 以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は実施例の範囲に限定されない。なお本実施例において、各種測定は以下の方法により行った。 Hereinafter, the present invention will be explained with reference to Examples, but the present invention is not limited to the scope of the Examples. In this example, various measurements were performed by the following methods.
(アミン化合物の酸解離定数(pKa))
 アミン化合物の酸解離定数は、下記測定方法により求めた。
(1)アミン化合物0.2gを精製水30mLに溶解した。
(2)上記(1)により得られた溶液を、電位差自動滴定装置(京都電子工業株式会社製、AT-610)を用いて、0.1規定過塩素酸-酢酸溶液で滴定することにより酸解離定数(pKa)を算出した。
 なお、測定時の温度は、25±2℃とした。
(Acid dissociation constant (pKa) of amine compound)
The acid dissociation constant of the amine compound was determined by the following measurement method.
(1) 0.2 g of an amine compound was dissolved in 30 mL of purified water.
(2) The solution obtained in (1) above was titrated with a 0.1 N perchloric acid-acetic acid solution using an automatic potentiometric titrator (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd., AT-610). The dissociation constant (pKa) was calculated.
Note that the temperature during measurement was 25±2°C.
(アミン化合物のアミン価)
 アミン価はJIS K7237-1995に準じて、下記測定方法により測定した。
(1)アミン化合物0.1gを酢酸20mLに溶解した。
(2)上記(1)により得られた溶液を、電位差自動滴定装置(京都電子工業株式会社製、AT-610)を用いて、0.1規定過塩素酸-酢酸溶液で滴定することによりアミン価を算出した。
 なお、エチレンジアミンについては、上記測定条件では測定できないため、計算値を表1に示す。
(Amine value of amine compound)
The amine value was measured by the following measuring method according to JIS K7237-1995.
(1) 0.1 g of an amine compound was dissolved in 20 mL of acetic acid.
(2) The solution obtained in (1) above was titrated with a 0.1 N perchloric acid-acetic acid solution using an automatic potentiometric titrator (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd., AT-610) to obtain amines. The value was calculated.
Note that ethylenediamine cannot be measured under the above measurement conditions, so calculated values are shown in Table 1.
(アミン化合物の最大吸熱温度)
 アミン化合物に対して、次のようにしてDTA測定を行い、アミン化合物の最大吸熱温度を測定した。まず、アミン化合物に対し、測定温度範囲23~350℃、昇温速度10℃/分、窒素雰囲気の条件下で、示差熱重量測定計(製品名:DTG-60、株式会社島津製作所製)を用いて示差走査熱量測定を行った。これにより得られたDTA曲線から、アミン化合物の揮発に伴う吸熱量が最大になる温度を算出し、その温度をアミン化合物の最大吸熱温度とした。
(Maximum endothermic temperature of amine compound)
DTA measurement was performed on the amine compound as follows, and the maximum endothermic temperature of the amine compound was measured. First, an amine compound was measured using a differential thermal gravimeter (product name: DTG-60, manufactured by Shimadzu Corporation) under the conditions of a measurement temperature range of 23 to 350°C, a heating rate of 10°C/min, and a nitrogen atmosphere. Differential scanning calorimetry was performed using From the DTA curve thus obtained, the temperature at which the amount of endotherm due to volatilization of the amine compound becomes maximum was calculated, and this temperature was defined as the maximum endothermic temperature of the amine compound.
(アミン化合物の二酸化炭素(CO)最大解離温度)
 開閉可能なデシケーター(内寸:370mm×260mm×272mm)内に二酸化炭素濃度計とシャーレを配置した。その後、アミン化合物(5mmol)をデシケーター内のシャーレに加え、すぐに扉を閉め、デシケーター内にアミン化合物を、23℃、50%RHの空気環境下、24時間静置した。なお、二酸化炭素の初期濃度は、約400ppmに調整した。
 次いで、デシケーター内からアミン化合物を取り出し、二酸化炭素を吸収させたアミン化合物を得た。二酸化炭素を吸収させたアミン化合物に対して、次のようにしてDSC測定を行い、アミン化合物の二酸化炭素最大解離温度を測定した。まず、アミン化合物に対し、測定温度範囲23~250℃、昇温速度10℃/分、窒素雰囲気の条件下で、示差熱重量測定計(製品名:DTG-60、株式会社島津製作所製)を用いて示差走査熱量測定を行った。これにより得られたDSC曲線から、二酸化炭素の脱離に伴う吸熱量が最大になる温度を算出し、その温度をアミン化合物の二酸化炭素最大解離温度とした。
(Maximum carbon dioxide (CO 2 ) dissociation temperature of amine compound)
A carbon dioxide concentration meter and a petri dish were placed in a desiccator (inner dimensions: 370 mm x 260 mm x 272 mm) that could be opened and closed. Thereafter, the amine compound (5 mmol) was added to the petri dish in the desiccator, the door was immediately closed, and the amine compound was left in the desiccator in an air environment of 23° C. and 50% RH for 24 hours. Note that the initial concentration of carbon dioxide was adjusted to about 400 ppm.
Next, the amine compound was taken out from the desiccator to obtain an amine compound that had absorbed carbon dioxide. The amine compound that had absorbed carbon dioxide was subjected to DSC measurement as follows, and the carbon dioxide maximum dissociation temperature of the amine compound was measured. First, an amine compound was measured using a differential thermal gravimeter (product name: DTG-60, manufactured by Shimadzu Corporation) under the conditions of a measurement temperature range of 23 to 250°C, a heating rate of 10°C/min, and a nitrogen atmosphere. Differential scanning calorimetry was performed using From the DSC curve thus obtained, the temperature at which the amount of heat absorbed due to the desorption of carbon dioxide was maximized was calculated, and this temperature was defined as the maximum carbon dioxide dissociation temperature of the amine compound.
(アミン化合物の二酸化炭素(CO)最大解離温度)
 開閉可能なデシケーター(内寸:370mm×260mm×272mm)内に二酸化炭素濃度計とシャーレを配置した。その後、アミン化合物(5mmol)をデシケーター内のシャーレに加え、すぐに扉を閉め、デシケーター内にアミン化合物を、23℃、50%RHの空気環境下、24時間静置した。なお、二酸化炭素の初期濃度は、約400ppmに調整した。
 次いで、デシケーター内からアミン化合物を取り出し、二酸化炭素を吸収させたアミン化合物を得た。二酸化炭素を吸収させたアミン化合物に対して、次のようにしてDSC測定を行い、アミン化合物の二酸化炭素最大解離温度を測定した。まず、アミン化合物に対し、測定温度範囲23~250℃、昇温速度10℃/分、窒素雰囲気の条件下で、示差熱重量測定計(製品名:DTG-60、株式会社島津製作所製)を用いて示差走査熱量測定を行った。これにより得られたDSC曲線から、二酸化炭素の脱離に伴う吸熱量が最大になる温度を算出し、その温度をアミン化合物の二酸化炭素最大解離温度とした。
(Maximum carbon dioxide (CO 2 ) dissociation temperature of amine compound)
A carbon dioxide concentration meter and a petri dish were placed in a desiccator (inner dimensions: 370 mm x 260 mm x 272 mm) that could be opened and closed. Thereafter, the amine compound (5 mmol) was added to the petri dish in the desiccator, the door was immediately closed, and the amine compound was left in the desiccator in an air environment of 23° C. and 50% RH for 24 hours. Note that the initial concentration of carbon dioxide was adjusted to about 400 ppm.
Next, the amine compound was taken out from the desiccator to obtain an amine compound that had absorbed carbon dioxide. The amine compound that had absorbed carbon dioxide was subjected to DSC measurement as follows, and the carbon dioxide maximum dissociation temperature of the amine compound was measured. First, an amine compound was measured using a differential thermal gravimeter (product name: DTG-60, manufactured by Shimadzu Corporation) under the conditions of a measurement temperature range of 23 to 250°C, a heating rate of 10°C/min, and a nitrogen atmosphere. Differential scanning calorimetry was performed using From the DSC curve thus obtained, the temperature at which the amount of heat absorbed due to the desorption of carbon dioxide was maximized was calculated, and this temperature was defined as the maximum carbon dioxide dissociation temperature of the amine compound.
(発泡剤の水分量及び発泡剤の組成)
 実施例及び比較例で製造した発泡剤の水分量及び発泡剤の組成は、有機微量元素分析装置(マイクロコーダー JM10、株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ製(実施例1、2及び比較例2)又はヤナコCHNコーダー MT-5、ヤナコテクニカルサイエンス株式会社製(実施例3、4及び比較例1、3、4))を用いて測定した。
(Moisture content of foaming agent and composition of foaming agent)
The water content and the composition of the blowing agents manufactured in Examples and Comparative Examples were determined using an organic trace element analyzer (Microcoder JM10, manufactured by J Science Lab Co., Ltd. (Examples 1 and 2 and Comparative Example 2) or Measurement was performed using Yanaco CHN Coder MT-5, manufactured by Yanaco Technical Science Co., Ltd. (Examples 3 and 4 and Comparative Examples 1, 3, and 4).
(発泡性の評価)
 ポリウレア樹脂系発泡体の体積増加率(倍、発泡倍率)により、発泡性樹脂組成物の発泡性を評価した。体積増加率は、底面形状(底面積)が固定されている直方体の容器中で発泡を行ったときの発泡後の厚さを発泡前の厚さで除したものである。体積増加率が大きいほど発泡性に優れていることを意味する。
(Evaluation of foamability)
The foamability of the foamable resin composition was evaluated based on the volume increase rate (fold, expansion ratio) of the polyurea resin foam. The volume increase rate is the thickness after foaming divided by the thickness before foaming when foaming is performed in a rectangular parallelepiped container with a fixed bottom shape (bottom area). It means that the larger the volume increase rate is, the better the foamability is.
 実施例において、アミン化合物及びポリイソシアネート化合物としては以下のものを用いた。 In the Examples, the following amine compounds and polyisocyanate compounds were used.
(アミン化合物)
MXDA:メタキシリレンジアミン(三菱瓦斯化学株式会社製)
1,3-BAC:1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(三菱瓦斯化学株式会社製)
エチレンジアミン:エチレンジアミン(東京化成工業株式会社製)
(amine compound)
MXDA: metaxylylene diamine (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.)
1,3-BAC: 1,3-bis(aminomethyl)cyclohexane (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.)
Ethylenediamine: Ethylenediamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
(ポリイソシアネート化合物)
IPDI:イソホロンジイソシアネート(東京化成工業株式会社製)
MDI:4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(東京化成工業株式会社製)
HDI:1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(東京化成工業株式会社製)
(Polyisocyanate compound)
IPDI: Isophorone diisocyanate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
MDI: 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
HDI: 1,6-hexamethylene diisocyanate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
実施例1
(1)発泡剤の製造(アミン化合物への二酸化炭素の吸収)
 容器に、アミン化合物である1,3-BACを入れ、23℃、50%RHの空気環境下、1週間静置した。これにより、1,3-BACと空気中の二酸化炭素を反応させて、発泡剤(1,3-BACの炭酸塩)を得た。ここで、反応ムラを抑制するために、適宜、アミン化合物が入っている容器を振り、未反応の1,3-BACが生じないようにした。
 次いで、1,3-BACの質量増加量を測定し、以下の式からアミン化合物の質量増加率を算出した。
 アミン化合物の質量増加率[質量%]=100×アミン化合物の質量増加量(g)/(初期のアミン化合物の質量(g)+アミン化合物の質量増加量(g))
Example 1
(1) Production of blowing agent (absorption of carbon dioxide into amine compound)
1,3-BAC, which is an amine compound, was placed in a container and allowed to stand for one week in an air environment of 23° C. and 50% RH. As a result, 1,3-BAC and carbon dioxide in the air were reacted to obtain a blowing agent (carbonate of 1,3-BAC). Here, in order to suppress reaction unevenness, the container containing the amine compound was shaken as appropriate to prevent unreacted 1,3-BAC from forming.
Next, the mass increase of 1,3-BAC was measured, and the mass increase rate of the amine compound was calculated from the following formula.
Mass increase rate of amine compound [mass%] = 100 x mass increase of amine compound (g) / (initial mass of amine compound (g) + mass increase of amine compound (g))
(2)発泡性樹脂組成物の製造
 前記発泡剤(1,3-BACの炭酸塩)に、ポリイソシアネート化合物であるIPDIを加え、2分間撹拌混合し、発泡性樹脂組成物を得た。なお、発泡剤及びIPDIの量は、発泡剤を構成する1,3-BACのアミノ基数/IPDIのイソシアネート基数が、モル比で1/1となるようにした。
(2) Manufacture of foamable resin composition IPDI, which is a polyisocyanate compound, was added to the foaming agent (carbonate of 1,3-BAC) and stirred and mixed for 2 minutes to obtain a foamable resin composition. The amounts of the blowing agent and IPDI were such that the molar ratio of the number of amino groups in 1,3-BAC constituting the blowing agent/the number of isocyanate groups in IPDI was 1/1.
(3)ポリウレア樹脂系発泡体の製造
 (2)で得られた発泡性樹脂組成物を底面が12cm×12cmの直方体の型に、厚さが約3mmとなるように入れ、熱風乾燥機を用いて、加熱温度150℃、加熱時間30分の条件で加熱し、発泡性樹脂組成物を硬化及び発泡させた。これにより、ポリウレア樹脂系発泡体を得た。また、目視により、得られたポリウレア樹脂系発泡体に発泡構造が形成されていることを確認した。また、得られたポリウレア樹脂系発泡体について、発泡性の評価をおこなった。得られた結果を表1に示す。
(3) Production of polyurea resin foam The foamable resin composition obtained in (2) was placed in a rectangular parallelepiped mold with a bottom surface of 12 cm x 12 cm so that the thickness was approximately 3 mm, and a hot air dryer was used. The foamable resin composition was cured and foamed by heating at a heating temperature of 150° C. and a heating time of 30 minutes. Thereby, a polyurea resin foam was obtained. Furthermore, it was confirmed by visual inspection that a foamed structure was formed in the obtained polyurea resin foam. Furthermore, the foamability of the obtained polyurea resin foam was evaluated. The results obtained are shown in Table 1.
実施例2~3及び比較例1~2
 アミン化合物及びポリイソシアネート化合物の種類を表1に示す化合物に変更した以外は実施例1と同様にしてポリウレア樹脂系発泡体をそれぞれ得た。
 目視により、得られたポリウレア樹脂系発泡体に発泡構造が形成されていることを確認した。また、得られたポリウレア樹脂系発泡体について、発泡性の評価をおこなった。得られた結果を表1に示す。
Examples 2-3 and Comparative Examples 1-2
Polyurea resin foams were obtained in the same manner as in Example 1, except that the types of amine compound and polyisocyanate compound were changed to those shown in Table 1.
It was confirmed by visual inspection that a foamed structure was formed in the obtained polyurea resin foam. Furthermore, the foamability of the obtained polyurea resin foam was evaluated. The results obtained are shown in Table 1.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
(アミン化合物への二酸化炭素の吸収時間の検討)
実施例4~5
 実施例1において、アミン化合物及びポリイソシアネート化合物の種類を表2に示す化合物に変更した以外は実施例1と同様にしてポリウレア樹脂系発泡体をそれぞれ得た。
 目視により、得られたポリウレア樹脂系発泡体に発泡構造が形成されていることを確認した。また、得られたポリウレア樹脂系発泡体について、発泡性の評価をおこなった。得られた結果を表2に示す。
(Study of absorption time of carbon dioxide into amine compound)
Examples 4-5
Polyurea resin foams were obtained in the same manner as in Example 1, except that the types of amine compound and polyisocyanate compound in Example 1 were changed to those shown in Table 2.
It was confirmed by visual inspection that a foamed structure was formed in the obtained polyurea resin foam. Furthermore, the foamability of the obtained polyurea resin foam was evaluated. The results obtained are shown in Table 2.
実施例6~7
 実施例4及び5において、(1)発泡剤の製造(アミン化合物への二酸化炭素の吸収)で静置する時間を1週間から10週間に変更した以外は実施例4及び5と同様にしてポリウレア樹脂系発泡体をそれぞれ得た。
 目視により、得られたポリウレア樹脂系発泡体に発泡構造が形成されていることを確認した。また、得られたポリウレア樹脂系発泡体について、発泡性の評価をおこなった。得られた結果を表2に示す。
 実施例4~7の結果から、アミン化合物を空気に接触させる時間(二酸化炭素の吸収時間)を十分に取ることにより、発泡性が向上することがわかる。
Examples 6-7
In Examples 4 and 5, polyurea was prepared in the same manner as in Examples 4 and 5, except that the standing time in (1) production of a blowing agent (absorption of carbon dioxide into an amine compound) was changed from 1 week to 10 weeks. Each resin foam was obtained.
It was confirmed by visual inspection that a foamed structure was formed in the obtained polyurea resin foam. Furthermore, the foamability of the obtained polyurea resin foam was evaluated. The results obtained are shown in Table 2.
The results of Examples 4 to 7 show that foaming properties are improved by allowing a sufficient amount of time for the amine compound to be in contact with air (carbon dioxide absorption time).
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表1より、実施例の発泡剤及び発泡性樹脂組成物によれば、環境負荷の大きい従来の発泡剤を使用しなくても、発泡性が向上したポリウレア樹脂系発泡体を作製できることが分かる。また、実施例の発泡剤及び発泡性樹脂組成物は、環境中の二酸化炭素を吸収して製造することができることからも環境負荷の低減に資するものである。 From Table 1, it can be seen that according to the blowing agents and foamable resin compositions of Examples, polyurea resin foams with improved foamability can be produced without using conventional blowing agents that have a large environmental impact. Furthermore, the blowing agent and foamable resin composition of the Examples can be manufactured by absorbing carbon dioxide in the environment, which also contributes to reducing the environmental load.

Claims (17)

  1.  下記一般式(I)で表される繰り返し単位を有するポリウレアを含有するポリウレア樹脂系発泡体を得るための発泡剤であって、
     環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素との反応物(a2)を含む発泡剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    (式(I)中、R1は、置換基を有していてもよい環状構造を有する2価の炭化水素基であり、R2は、置換基を有していてもよい2価の炭化水素基である。)
    A blowing agent for obtaining a polyurea resin foam containing polyurea having a repeating unit represented by the following general formula (I),
    A blowing agent containing a reaction product (a2) of a cyclic amine compound (a1) and carbon dioxide.
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    (In formula (I), R 1 is a divalent hydrocarbon group having a cyclic structure that may have a substituent, and R 2 is a divalent hydrocarbon group that may have a substituent. It is a hydrogen group.)
  2.  前記環状アミン化合物(a1)を23℃、50%RHの空気環境下、1週間静置したときの、下記式で算出される前記環状アミン化合物(a1)の質量増加率が10質量%以上50質量%以下である、請求項1に記載の発泡剤。
     環状アミン化合物(a1)の質量増加率[質量%]=100×環状アミン化合物(a1)の質量増加量(g)/(環状アミン化合物(a1)の質量(g)+環状アミン化合物(a1)の質量増加量(g))
    When the cyclic amine compound (a1) is allowed to stand for one week in an air environment of 23° C. and 50% RH, the mass increase rate of the cyclic amine compound (a1) calculated by the following formula is 10% by mass or more 50 The blowing agent according to claim 1, which is not more than % by mass.
    Mass increase rate [mass%] of cyclic amine compound (a1) = 100 x mass increase amount (g) of cyclic amine compound (a1) / (mass (g) of cyclic amine compound (a1) + cyclic amine compound (a1) mass increase (g))
  3.  前記環状アミン化合物(a1)が第一級炭素原子に結合したアミノ基を有する、請求項1又は2に記載の発泡剤。 The blowing agent according to claim 1 or 2, wherein the cyclic amine compound (a1) has an amino group bonded to a primary carbon atom.
  4.  前記環状アミン化合物(a1)の環状構造が5員環及び6員環から選択される少なくとも一種を含む、請求項1~3のいずれかに記載の発泡剤。 The blowing agent according to any one of claims 1 to 3, wherein the cyclic structure of the cyclic amine compound (a1) contains at least one type selected from a 5-membered ring and a 6-membered ring.
  5.  前記環状アミン化合物(a1)のアミノ基の数が2以上6以下である、請求項1~4のいずれかに記載の発泡剤。 The blowing agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the number of amino groups in the cyclic amine compound (a1) is 2 or more and 6 or less.
  6.  前記環状アミン化合物(a1)がキシリレンジアミン及びその誘導体、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン及びその誘導体、リモネンジアミン及びその誘導体、並びにイソホロンジアミン及びその誘導体からなる群から選択される少なくとも一種を含む、請求項1~5のいずれかに記載の発泡剤。 The cyclic amine compound (a1) contains at least one selected from the group consisting of xylylenediamine and its derivatives, bis(aminomethyl)cyclohexane and its derivatives, limonenediamine and its derivatives, and isophoronediamine and its derivatives. The blowing agent according to any one of items 1 to 5.
  7.  前記反応物(a2)中の水分量が50質量%以下である、請求項1~6のいずれかに記載の発泡剤。 The blowing agent according to any one of claims 1 to 6, wherein the amount of water in the reactant (a2) is 50% by mass or less.
  8.  環状アミン化合物(a1)由来の部分と二酸化炭素由来の部分のモル比[環状アミン化合物(a1)/二酸化炭素]が、70/30~30/70である、請求項1~7のいずれかに記載の発泡剤。 Any one of claims 1 to 7, wherein the molar ratio of the moiety derived from the cyclic amine compound (a1) and the moiety derived from carbon dioxide [cyclic amine compound (a1)/carbon dioxide] is 70/30 to 30/70. Foaming agent as described.
  9.  前記ポリウレア中の前記一般式(I)で表される繰り返し単位の含有量が、50質量%以上である、請求項1~8のいずれかに記載の発泡剤。 The blowing agent according to any one of claims 1 to 8, wherein the content of the repeating unit represented by the general formula (I) in the polyurea is 50% by mass or more.
  10.  環状アミン化合物(a1)を、二酸化炭素濃度が0.01体積%以上10体積%以下の気体に接触させて、環状アミン化合物(a1)と二酸化炭素を反応させる方法によって製造される、請求項1~9のいずれかに記載の発泡剤。 Claim 1: Produced by a method in which the cyclic amine compound (a1) is brought into contact with a gas having a carbon dioxide concentration of 0.01% by volume or more and 10% by volume or less to react the cyclic amine compound (a1) with carbon dioxide. The blowing agent according to any one of 9 to 9.
  11.  ポリウレア樹脂系発泡体を得るための発泡性樹脂組成物であって、
     請求項1~10のいずれかに記載の発泡剤(A)と、ポリイソシアネート化合物(B)と、を含む発泡性樹脂組成物。
    A foamable resin composition for obtaining a polyurea resin foam, the composition comprising:
    A foamable resin composition comprising the foaming agent (A) according to any one of claims 1 to 10 and a polyisocyanate compound (B).
  12.  前記ポリイソシアネート化合物(B)はイソシアネート基を2つ以上有する化合物を含む、請求項11に記載の発泡性樹脂組成物。 The foamable resin composition according to claim 11, wherein the polyisocyanate compound (B) includes a compound having two or more isocyanate groups.
  13.  前記発泡剤(A)以外の発泡剤の含有量が5質量%以下である、請求項11又は12に記載の発泡性樹脂組成物。 The foamable resin composition according to claim 11 or 12, wherein the content of a blowing agent other than the blowing agent (A) is 5% by mass or less.
  14.  前記発泡性樹脂組成物中の前記発泡剤(A)の含有量が、前記ポリイソシアネート化合物(B)中のイソシアネート基数に対する前記発泡剤(A)中のアミノ基数の比(前記アミノ基数/前記イソシアネート基数)が0.5以上1.5以下となる量である、請求項11~13のいずれかに記載の発泡性樹脂組成物。 The content of the blowing agent (A) in the foamable resin composition is determined by the ratio of the number of amino groups in the blowing agent (A) to the number of isocyanate groups in the polyisocyanate compound (B) (number of amino groups/the number of isocyanate groups). The foamable resin composition according to any one of claims 11 to 13, wherein the foamable resin composition has an amount of 0.5 or more and 1.5 or less.
  15.  ポリイソシアネート化合物(B)が、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、及び4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項11~14のいずれかに記載の発泡性樹脂組成物。 A claim in which the polyisocyanate compound (B) is at least one selected from the group consisting of isophorone diisocyanate (IPDI), 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI). 15. The foamable resin composition according to any one of 11 to 14.
  16.  請求項11~15のいずれかに記載の発泡性樹脂組成物を発泡成形してなるポリウレア樹脂系発泡体。 A polyurea resin foam obtained by foam-molding the foamable resin composition according to any one of claims 11 to 15.
  17.  請求項11~15のいずれかに記載の発泡性樹脂組成物を発泡成形する工程を含むポリウレア樹脂系発泡体の製造方法。 A method for producing a polyurea resin foam, comprising the step of foam-molding the foamable resin composition according to any one of claims 11 to 15.
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JPS4735799Y1 (en) * 1967-09-20 1972-10-30
JP2017125143A (en) * 2016-01-15 2017-07-20 三洋化成工業株式会社 Polyurea resin formative composition

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